一种高韧性PETG材料及其应用的制作方法

一种高韧性petg材料及其应用
技术领域
[0001]
本发明涉及petg领域，更具体的是一种高韧性petg材料。


背景技术：

[0002]
petg是一种非常好的材料，它是由对苯二甲酸(pta)、乙二醇(eg)和1,4-环己烷二甲醇(chdm)三种单体用缩聚的产物。petg板材具有突出的韧性和高抗冲击强度，其抗冲击强度是改性聚丙烯酸酯类的3~10倍，并具有很宽的加工范围，高的机械强度和优异的柔性，比起pvc透明度高，光泽好，容易印刷并具有环保优势。
[0003]
电子元器件中对于材料的需求越来越高，因此需要对petg进行增韧，目前市场上主流的增韧手段都是通过添加玻璃纤维进行增韧，但是具有很多的缺点，（1）玻璃纤维加入会降低材料的透明性；（2）玻璃纤维加入后体系的熔融粘度变得很大，流动性变差，因此必须提高挤出温度，对制备工艺造成了困难；（3）玻璃纤维加入会导致材料的吸水性提高。
[0004]
因此我们需要通过其他手段来对petg进行增韧。


技术实现要素：

[0005]
为了解决上述问题，本发明公开了一种高韧性petg材料。
[0006]
本发明为一种高韧性petg材料，其包含petg材料100份，抗氧剂0.1-0.5份，增韧聚合物1-5份，润滑剂0.1-0.5份。
[0007]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料的原材料petg树脂中二元醇1,4环己烷二甲醇和乙二醇的比例为：5:5。
[0008]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料中抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂626、抗氧剂1029中的一种或多种。
[0009]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料中润滑剂为霍尼韦尔聚乙烯蜡400a、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸十四醇酯、硬脂酸钙、硬脂酸镁的一种或多种。
[0010]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料增韧聚合物为一种聚丙烯酸酯类树脂。
[0011]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料增韧聚合物的聚合单体可以由以及几种单体中的一种或多种组成：（1）（2）（3）
（4）（5）。
[0012]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料增韧聚合物的合成单体均为自制，自出给出一种典型的合成方案，原材料均可在试剂网站购得：聚合单体（1）聚合单体（1）聚合单体（2）聚合单体（2）聚合单体（3）聚合单体（3）聚合单体（4）聚合单体（4）聚合单体（4）聚合单体（5）聚合单体（5）
。
[0013]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料增韧聚合物的通式为：。
[0014]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料增韧聚合物的通式中a、b、c、d、e均≥0。
[0015]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料增韧聚合物的最终分子量范围在100000-200000。
[0016]
作为本发明的进一步方案，本发明一种高韧性petg材料有非常好的韧性，能够运用于如电容器领域、电缆绝缘领域、印刷电路基材等。
[0017]
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：通过自制的增韧聚合物，只需少量添加就能达到添加玻璃纤维的效果。
[0018]
自制的增韧聚合物中主链为有柔性的丙烯酸酯类链段，增加了韧性，侧链为具有多苯环或多环状基团的结构，能够在体系中形成类似液晶态，增强了抗冲击性能。
[0019]
具体实施方法以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
[0020]
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行，本发明方案中除增韧聚合物外所用原料均购自国药以及阿拉丁。
[0021]
实施例1将70g聚合单体（1），120g聚合单体（3），200g聚合单体（5），2g过氧化二叔丁基加入到400g甲苯中，在110℃下匀速滴加到反应器中，滴加时间为7小时，滴加完成后保温2小时出料，经旋蒸去除溶剂后即得到增韧聚合物。
[0022]
使用凝胶渗透色谱测试其分子量，mw=123998。
[0023]
将petg材料100份（其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为5:5）、2份上述增韧聚合物、0.2份抗氧剂1010、0.4份润滑剂霍尼韦尔聚乙烯蜡400a加入高速混合机中，在600rpm转速下搅拌至少20min以上，直至搅拌均匀。送料到双螺杆挤出机中，挤出温度为230℃，得到母粒。
[0024]
实施例2将110g聚合单体（2），300g聚合单体（5），1.5g过氧化二叔丁基加入到400g甲苯中，在
110℃下匀速滴加到反应器中，滴加时间为7小时，滴加完成后保温2小时出料，经旋蒸去除溶剂后即得到增韧聚合物。
[0025]
使用凝胶渗透色谱测试其分子量，mw=157662。
[0026]
将重均分子量为25万左右的petg材料100份（其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为5:5）、3份上述增韧聚合物、0.3份抗氧剂626、0.4份润滑剂季戊四醇硬脂酸酯加入高速混合机中，在600rpm转速下搅拌至少20min以上，直至搅拌均匀。送料到双螺杆挤出机中，挤出温度为230℃，得到母粒。
[0027]
实施例3将150g聚合单体（1），100g聚合单体（2），150g聚合单体（4）1.7g过氧化二叔丁基加入到400g甲苯中，在110℃下匀速滴加到反应器中，滴加时间为7小时，滴加完成后保温2小时出料，经旋蒸去除溶剂后即得到增韧聚合物。
[0028]
使用凝胶渗透色谱测试其分子量，mw=137792。
[0029]
将重均分子量为25万左右的petg材料100份（其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为5:5）、5份上述增韧聚合物、0.3份抗氧剂1029、0.5份润滑剂硬脂酸镁加入高速混合机中，在600rpm转速下搅拌至少20min以上，直至搅拌均匀。送料到双螺杆挤出机中，挤出温度为230℃，得到母粒。
[0030]
实施例4将100g聚合单体（1），200g聚合单体（4），100g聚合单体（5）1.3g过氧化二叔丁基加入到400g甲苯中，在110℃下匀速滴加到反应器中，滴加时间为7小时，滴加完成后保温2小时出料，经旋蒸去除溶剂后即得到增韧聚合物。
[0031]
使用凝胶渗透色谱测试其分子量，mw=173441。
[0032]
将重均分子量为25万左右的petg材料100份（其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为5:5）、2份上述增韧聚合物、0.5份抗氧剂1010、0.3份润滑剂硬脂酸十四醇酯加入高速混合机中，在600rpm转速下搅拌至少20min以上，直至搅拌均匀。送料到双螺杆挤出机中，挤出温度为230℃，得到母粒。
[0033]
实施例5将120g聚合单体（3），180g聚合单体（4），100g聚合单体（5）2g过氧化二叔丁基加入到400g甲苯中，在110℃下匀速滴加到反应器中，滴加时间为7小时，滴加完成后保温2小时出料，经旋蒸去除溶剂后即得到增韧聚合物。
[0034]
使用凝胶渗透色谱测试其分子量，mw=112439。
[0035]
将重均分子量为25万左右的petg材料100份（其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为5:5）、3份上述增韧聚合物、0.3份抗氧剂626、0.4份润滑剂硬脂酸钙加入高速混合机中，在600rpm转速下搅拌至少20min以上，直至搅拌均匀。送料到双螺杆挤出机中，挤出温度为230℃，得到母粒。
[0036]
实施例6将200g聚合单体（2），100g聚合单体（3），100g聚合单体（5）1.4g过氧化二叔丁基加入到400g甲苯中，在110℃下匀速滴加到反应器中，滴加时间为7小时，滴加完成后保温2小时出料，经旋蒸去除溶剂后即得到增韧聚合物。
[0037]
使用凝胶渗透色谱测试其分子量，mw=163101。
[0038]
将重均分子量为25万左右的petg材料100份（其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为5:5）、4份上述增韧聚合物、0.3份抗氧剂1029、0.3份润滑剂霍尼韦尔聚乙烯蜡400a加入高速混合机中，在600rpm转速下搅拌至少20min以上，直至搅拌均匀。送料到双螺杆挤出机中，挤出温度为230℃，得到母粒。
[0039]
实施例7将重均分子量为25万左右的petg材料100份（其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为5:5）、0.2份抗氧剂1010、0.4份润滑剂霍尼韦尔聚乙烯蜡400a加入高速混合机中，在600rpm转速下搅拌至少20min以上，直至搅拌均匀。送料到双螺杆挤出机中，挤出温度为230℃，得到母粒。
[0040]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0041]
本发明的主要是一种增韧petg材料及其应用，因此测试其拉伸性能，弯曲性能，简支梁非缺口冲击强度，热变形温度。
[0042]
制样：将实施例1-7母粒通过注塑机注塑成各种形状的样条。
[0043]
测试方法：拉伸性能按照gb/t 1040.2-2006方案进行。
[0044]
弯曲性能按照gb/t 9341-2008方案进行。
[0045]
简支梁非缺口冲击强度按照gb/t 1043.1-2008方案进行。
[0046]
热变形温度按照gb/t 1034.2-2004方案进行 拉伸强度（mpa）弯曲强度（mpa）非缺口冲击强度（kj/m2）热变形温度（℃）实施例138.459.4171.8184实施例237.154.2177.2186实施例336.753.4180.3188实施例438.958.0170.1183实施例537.154.3176.4186实施例636.457.9181.0187实施例741.1mpa62.0mpa160.6180
从上表可以看出，本发明的petg在增韧后，非缺口冲击强度有了明显的提高，并且热变形温度没有非常大的提升，不影响施工。

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