一種高延展性的耐熱pctg材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種共聚酯材料，尤其是涉及一種高延展性的耐熱PCTG材料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PCTG是一種基于PCT與PET的共聚酯材料，是由PCT分子鏈中小部分1，4-環(huán)己烷 二甲醇（CHDM)被乙二醇（EG)取代而得，因其分子鏈的規(guī)整性受到破壞，材料為非結(jié)晶型聚 酯，因此材料除了具備聚酯材料優(yōu)良的力學(xué)性能、耐應(yīng)力開裂及耐溶劑性外，極大的改善了 聚酯材料的脆性，甚至可媲美于PC，且彌補(bǔ)了PC材料缺口敏感、易應(yīng)力開裂等缺陷。未改性 的PCTG雖然具備優(yōu)異的韌性，然而PCTG板材在拉伸及多次平面彎曲受力后仍易出現(xiàn)材料 斷裂的問題，特別是材料在高負(fù)荷擺錘沖擊下所得沖擊強(qiáng)度較差，而針對(duì)提高PCTG延展性 的問題的改性方案仍十分空缺。另一方面，PCTG的耐熱性不佳，極大地限制了PCTG的使用 范圍。
[0003] 常規(guī)的方法均會(huì)采用一些彈性體共混改性的方法提高材料的延展性，可一定程度 提高材料的延展性。然而，通過(guò)物理共混的方法將彈性組分引入到PCTG的基體中達(dá)到改性 的目的存在兩個(gè)弊端：第一，分子結(jié)構(gòu)的差異性，使彈性體在PCTG中無(wú)法均勻分散，最終改 性效果不佳；第二，引入彈性組分會(huì)進(jìn)一步降低PCTG的耐熱性，使其嚴(yán)重的影響材料的可 使用性。
[0004] 在CN102863769A中提供了一種PCTG加纖材料的增韌方法，通過(guò)乙烯類共聚物改 善PCTG加纖材料的韌性，乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物可起相容劑的作 用，乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯二元共聚物經(jīng)物理共混提高材料韌 性，增韌的同時(shí)伴隨熱變形下降，這類方法仍具較大的局限性。因此，尋找一種更為有效的 改性方法已解決這一弊端具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種避免由分散不 良導(dǎo)致改性效果較差的高延展性的耐熱PCTG材料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種高延展性的耐熱PCTG材料，采用以下組分及重量份含量的原料制備得到：
[0008] PCTG100、相容劑3?5、酯交換抑制劑0. 5?0. 7、高耐熱共聚酯30?40及聚酯 型彈性體10?20。
[0009] 所述的高耐熱共聚酯為對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT)、環(huán)己二醇（CHDM)及四甲基環(huán)丁 二醇（TMCD)縮合而成的共聚酯，其與PCTG分子鏈相似，相容性好，可很好的提高PCTG的耐 熱性。
[0010] 所述的對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT)、環(huán)己二醇（CHDM)及四甲基環(huán)丁二醇（TMCD)的重 量比為5:1:4?5:4:1。
[0011] 優(yōu)選的，高耐熱共聚酯為伊士曼TX2000或TX2001。
[0012] 所述的PCTG的特性粘度為0? 6?0? 8dL/g。
[0013] 所述的相容劑為AS接枝物或POE接枝物，即在AS或POE分子鏈上接枝了多個(gè)可 與羥基或羧基反應(yīng)的官能團(tuán)，使相容劑與PCTG分子鏈端基、高耐熱共聚酯及聚酯型彈性體 分子鏈上的羧基或羥基反應(yīng)，將PCTG分子鏈與高耐熱共聚酯及聚酯型彈性體的分子鏈連 接起來(lái)。
[0014] 優(yōu)選的，相容劑為南通日之升SAG-008,其結(jié)構(gòu)為AS-g-GMA或南通日之升5805-L， 其結(jié)構(gòu)為P〇E-g-MAH。
[0015] 所述的酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯或正硅酸乙酯，可抑制聚酯材料之間的酯交 換反應(yīng)。
[0016] 所述的聚酯型彈性體為聚酯型TPU或TPEE，其分子結(jié)構(gòu)中含有聚酯段，與PCTG有 較好的相容性，該類彈性體可較均勻地分散在PCTG基體中。
[0017] 優(yōu)選的，聚酯型TPU為煙臺(tái)萬(wàn)華WHT-1185EC，TPEE可選杜邦TPEE4069。
[0018] 高延展性的耐熱PCTG材料的制備方法，采用以下步驟：
[0019] a)按配方準(zhǔn)備原料；
[0020] b)干燥與混合：將PCTG及高耐熱共聚酯在60?70°C烘燥5?6h后與相容劑、酯 交換抑制劑及聚醋型彈性體在高速混合機(jī)中混合3?5min;
[0021] c)共混與擠出：將步驟b)混合后的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共 混擠出、拉條，然后水冷、干燥、切粒，即制備得到高延展性的耐熱PCTG材料。
[0022] 雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200?400r/min，各區(qū)溫度控制在190?220°C。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)化學(xué)改性的方法改善PCTG的延展性及耐熱性，與傳 統(tǒng)物理共混改性的方法相比，改性效果顯著，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0024] (1)采用高耐熱共聚酯改善材料的耐熱性，這種高耐熱共聚酯由對(duì)苯二甲酸二甲 酯（DMT)、環(huán)己二醇（CHDM)及四甲基環(huán)丁二醇（TMCD)縮合而成，所用單體均含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)， 將這類環(huán)狀結(jié)構(gòu)的引入，極大地提高了材料的耐熱性；采用聚酯型彈性體改善材料的延展 性，這種聚酯型彈性體為一類含有聚酯結(jié)構(gòu)及彈性軟段的彈性體材料，豐富的彈性軟段極 大地提高了材料的延展性。高耐熱共聚酯及聚酯型彈性體與PCTG的結(jié)構(gòu)相似相容，與基體 相容性良好，與其它改性劑相比，可避免由分散不良導(dǎo)致改性效果較差的問題。
[0025] (2)選用AS接枝物或POE接枝物這類帶有反應(yīng)型官能團(tuán)的相容劑，所述反應(yīng)型官 能團(tuán)可與PCTG分子鏈端基（羧基或羥基）、高耐熱共聚酯及聚酯型彈性體分子鏈上的羧基 或羥基進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，作為橋梁將聚酯型彈性體及耐熱共聚酯嫁接到PCTG的分子鏈端，從 分子水平提高PCTG的耐熱性及延展性。采用反應(yīng)性共混的加工方式，實(shí)現(xiàn)化學(xué)改性與加工 成型一體化，操作簡(jiǎn)便、節(jié)約成本。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。
[0027] 實(shí)施例I
[0028]組成：PCTG100份（粘度為0.6dL/g)、AS接枝物（SAG-008) 3份、亞磷酸三苯酯 0. 5份、高耐熱共聚酯TX200030份及聚酯型TPU(WHT-1185EC) 10份組成。
[0029] 制備工藝：將所述PCTG及高耐熱共聚酯TX2000在60°C烘燥5h后與所述AS接枝 物（SAG-008)、亞磷酸三苯酯及聚酯型TPU(WHT-1185EC)在高速混合機(jī)中混合3min。將上 述混合后的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混擠出、拉條，然后水冷、干燥、切 粒，所述的雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200r/min，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度控制在190°C。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 組成：PCTG100份（粘度為0. 8dL/g)、POE接枝物（5805-L)5份、亞磷酸三苯酯 〇. 7份、高耐熱共聚酯TX20014