本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工程塑料專用的PET/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制作方法。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種飽和線性熱塑性工程塑料，其邊料與廢品可回收，其所含化學(xué)元素同紙張一樣為碳、氫、氧，屬可降解性塑料。PET瓶質(zhì)輕、強(qiáng)度高、無色透明、表面光澤度高、呈玻璃狀外觀，可塑性和力學(xué)性能好，且無毒、無味。近年來，普通PET瓶已被廣泛應(yīng)用于碳酸類飲料、礦泉水及純水的包裝，成為全球最主要的飲料包裝形式。然而，PET在應(yīng)用方面存在一些制約因素：熔體強(qiáng)度差、結(jié)晶速率較慢、尺寸穩(wěn)定性差，不能滿足工業(yè)上快速注射成型的需要。加入成核劑雖有助于PET結(jié)晶速率的提高，但成核劑價(jià)格昂貴，成為制約其大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)“瓶頸”。
蒙脫土(MMT)具有可膨潤性和層間的陽離子可交換性。因此文獻(xiàn)《PET/MMT納米復(fù)合材料的制備及其在液體包裝中的應(yīng)用》巧妙地利用它的這兩個(gè)特性，用經(jīng)有機(jī)化處理的MMT對PET進(jìn)行熔融插層共聚，制得PET/ MMT納米復(fù)合材料，該復(fù)合材料的結(jié)晶速率快，對氣體、液體的阻隔性好，強(qiáng)度、模量、熱變形溫度高，且透明、無毒、無味，不易破碎，完全可應(yīng)用于茶飲料、油品及碳酸類飲料等液體的包裝。
然而文中制得的PET/MMT納米復(fù)合材料僅僅應(yīng)用于液體包裝，在工程塑料方面當(dāng)用于汽車裝飾、電子電器、機(jī)械零件等時(shí)其導(dǎo)電性能較差，抗靜電效果不理想，在使用過程中易積灰甚至因靜電而引發(fā)火災(zāi)等事故，因而需要進(jìn)行改性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是提供一種工程塑料專用的PET/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種工程塑料專用的PET/蒙脫土納米復(fù)合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PET樹脂58-60、聚偏氟乙烯20-22、蒙脫土5-7、納米氧化鋁1.4-1.8、碳纖維6-8、鋅粉0.7-0.9、苯駢三氮唑0.1-0.2、石膏纖維7-9、二茂鐵甲酸1.8-2.5、甲基二乙醇胺6-8、十二烷基三甲基氯化銨1.5-1.8、適量水。
所述的一種工程塑料專用的PET/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
（1）將蒙脫土加水制成懸浮液，在高速攪拌下升溫至80-90℃，加入二茂鐵甲酸、十二烷基三甲基氯化銨，在30分鐘內(nèi)逐漸升溫至100℃，加入納米氧化鋁保持溫度繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，自然冷卻至室溫，過濾，洗滌至中性，真空干燥，研磨成超細(xì)粉體得改性蒙脫土；
（2）將鋅粉超聲分散于甲基二乙醇胺中，然后將所得混合液經(jīng)霧化器均勻噴灑在石膏纖維表面，干燥得改性石膏纖維；
（3）將PET樹脂、聚偏氟乙烯投入高速混合機(jī)中高速攪拌10-20分鐘，加入步驟（1）、（2）物料及其他剩余成分高速攪拌30-40分鐘，干燥后經(jīng)單螺桿擠出機(jī)擠出得塑料母粒；
（4）將步驟（3）粒料經(jīng)結(jié)晶、干燥后擠出塑化，再經(jīng)模頭制成片材，最后經(jīng)冷卻上光、牽引、切割出料。
所述步驟（1）懸浮液的濃度為4wt.%，其中攪拌速度為220-250r/min。
所述步驟（2）中的超聲處理在頻率為60kHz、超聲功率為1000W、溫度在65℃下進(jìn)行。
所述步驟（3）高速攪拌速度為220-250r/min。
本發(fā)明有以下有益效果：本發(fā)明結(jié)合PET樹脂、聚偏氟乙烯的優(yōu)點(diǎn)，提高了復(fù)合材料的耐腐蝕、耐磨、耐沖擊等性能，添加的碳纖維、鋅粉復(fù)合到原料中制備的材料導(dǎo)電性好，抗靜電效果顯著，質(zhì)輕強(qiáng)度高，用于工程塑料使用時(shí)其性能能夠滿足正常使用的同時(shí)，還更容易切割，具有極大的市場推廣應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
所述的一種工程塑料專用的PET/蒙脫土納米復(fù)合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PET樹脂58、聚偏氟乙烯20、蒙脫土7、納米氧化鋁1.4、碳纖維8、鋅粉0.7、苯駢三氮唑0.1、石膏纖維9、二茂鐵甲酸2.5、甲基二乙醇胺8、十二烷基三甲基氯化銨1.5、適量水。
制作方法包括以下步驟：
（1）將蒙脫土加水制成懸浮液，在高速攪拌下升溫至80-90℃，加入二茂鐵甲酸、十二烷基三甲基氯化銨，在30分鐘內(nèi)逐漸升溫至100℃，加入納米氧化鋁保持溫度繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，自然冷卻至室溫，過濾，洗滌至中性，真空干燥，研磨成超細(xì)粉體得改性蒙脫土；
（2）將鋅粉超聲分散于甲基二乙醇胺中，然后將所得混合液經(jīng)霧化器均勻噴灑在石膏纖維表面，干燥得改性石膏纖維；
（3）將PET樹脂、聚偏氟乙烯投入高速混合機(jī)中高速攪拌10-20分鐘，加入步驟（1）、（2）物料及其他剩余成分高速攪拌30-40分鐘，干燥后經(jīng)單螺桿擠出機(jī)擠出得塑料母粒；
（4）將步驟（3）粒料經(jīng)結(jié)晶、干燥后擠出塑化，再經(jīng)模頭制成片材，最后經(jīng)冷卻上光、牽引、切割出料。
所述步驟（1）懸浮液的濃度為4wt.%，其中攪拌速度為220-250r/min。
所述步驟（2）中的超聲處理在頻率為60kHz、超聲功率為1000W、溫度在65℃下進(jìn)行。
所述步驟（3）高速攪拌速度為220-250r/min。