本發明專利技術公開了一種改性增韌PET耐力板及其制備方法，涉及PET改性技術領域，由高分子預聚體、增韌改性劑、相容劑、基體PET樹脂及納米級無機填料組成；高分子預聚體通過改性擴鏈劑引入支化結構，提升基體強度和韌性；增韌改性劑采用彈性體與功能單體接枝共聚，改善沖擊性能；相容劑由低聚物與表面偶聯試劑縮合制備，提高界面相容性；納米填料經表面改性，增強材料耐沖擊與熱穩定性；本發明專利技術通過多階段混煉及分段加料工藝，實現組分協同，進一步引入阻燃劑、光穩定劑等功能組分，顯著提升阻燃性、耐候性及耐老化性能，克服傳統PET易脆性及多組分共混界面缺陷，廣泛適用于高性能塑料制品領域。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及pet改性，具體為一種改性增韌pet耐力板。
技術介紹
1、著現代工程塑料在高性能結構件和功能性產品領域的廣泛應用，聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）因其優異的力學性能、化學穩定性和可加工性，被廣泛用于耐力板制造；然而，傳統pet耐力板在高負載或復雜環境條件下易發生脆裂，韌性不足，同時在高溫加工過程中分子鏈容易降解，導致材料強度下降；此外，pet在多組分共混體系中的界面相容性較差，常引發分層、性能劣化等問題，這些都限制了pet耐力板在高端應用場景中的進一步推廣。
技術實現思路
1、（一）解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種改性增韌pet耐力板，解決了現有pet板綜合性能差的問題。
3、（二）技術方案
4、為實現上述目的，第一方面，本申請提供一種改性增韌pet耐力板，第二方面，本申請提供一種改性增韌pet耐力板的制備方法；
5、第一技術方案：提供一種改性增韌pet耐力板，按質量分數計，由以下組分組成：
6、高分子預聚體10-25份；
7、增韌改性劑5-10份；
8、相容劑3-5份；
9、基體pet樹脂60-65份；
10、納米級無機填料3-5份；
11、其中，高分子預聚體由對苯二甲酸與多元醇，在改性擴鏈劑的條件下進行聚酯縮聚方式得到；
12、所述增韌改性劑由彈性體材料與含活性官能團的單體經接枝共聚反應制備得到；
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p>13、所述相容劑由聚對苯二甲酸乙二醇酯低聚物與表面偶聯試劑在lewis酸交換樹脂催化劑及控溫條件下縮合改性得到；14、所述基體pet樹脂的熔體流動速率為10-20g/10min（280℃、2.16kg條件下測得）、固有黏度為0.75-0.85dl/g，結晶度不低于30%；
15、納米級無機填料為納米氧化硅、納米層狀硅酸鹽、改性氧化鋁中的任一種。
16、優選的，所述改性擴鏈劑的制備方式包括：
17、步驟101、部分預反應：選用含有兩個及以上活性官能團（環氧基、羧基或異氰酸酯基）的單體，與多元醇在100-140℃進行部分開環反應，輸出預反應產物；
18、步驟102、將獲得的預反應產物與聚對苯二甲酸乙二醇酯，在160–200℃及有機錫或鈦酸酯催化下進行縮合耦合，獲得含有3–10個支化點的改性擴鏈劑；使相對無擴鏈體系黏度提高10-15%，并在后續高溫擠出或注塑中降低分子鏈降解速率。
19、解釋說明，該改性擴鏈劑在與對苯二甲酸、多元醇進行聚酯縮聚時，有助于提升分子量、穩定熔體黏度并減少加工降解現象；改性擴鏈劑的支化點在聚酯主鏈上形成多分支結構，增強分子鏈在高溫和拉伸條件下的韌性；支化長鏈有助于在擠出或注塑過程中分散應力，減少自由末端羧基的濃度，從而降低降解速率；因此，將改性擴鏈劑與對苯二甲酸及多元醇按一定比例加入聚酯縮聚反應體系中，提升聚酯分子量，穩定熔體黏度，減少加工降解現象。
20、優選的，所述單體為含有2–4個環氧基的縮水甘油醚類化合物，如雙酚a二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚；所述多元醇為乙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇中的一種。
21、優選的，所述增韌改性劑的制備包括：
22、溶解與混合：將彈性體材料在120-140℃條件下于惰性氣體保護（如氮氣）下熔融，加入馬來酸酐及自由基引發劑偶氮二異丁腈，升溫至160-200℃、壓力控制0.1-0.3mpa，反應2-4小時后降溫，萃取除去未反應物并干燥，得到增韌改性劑；所述彈性體材料為聚丁二烯或其改性共聚物、聚丙烯酸酯橡膠中的任一種。
23、優選的，所述相容劑的制備包括以下步驟：
24、低聚物制備：將對苯二甲酸二甲酯與多元醇（如乙二醇、丁二醇）在140-180℃條件下進行酯交換反應，至體系酸值降低至目標范圍時，反應結束，聚對苯二甲酸乙二醇酯低聚物的分子量在1000-3000范圍內，輸出聚對苯二甲酸乙二醇酯低聚物；
25、引入表面偶聯試劑：在100-150℃下選取含有硅烷基的表面偶聯劑，在lewis酸交換樹脂催化劑存在下與聚對苯二甲酸乙二醇酯低聚物混合；
26、縮合與改性：升溫至160-180℃并維持1-3小時，使偶聯基團與聚對苯二甲酸乙二醇酯低聚物側鏈中的羥基反應，發生酯化反應；
27、后處理：減壓蒸餾或惰性氣體吹脫除去未反應小分子，得到表面活性基團含量≥0.5wt%的相容劑。
28、解釋說明，相容劑與無機填料及彈性體組分發生良好界面耦合，通過酯化反應，將功能性偶聯基團直接鍵合到低聚物主鏈或側鏈上，提升其在pet/彈性體/無機填料三相體系中的界面潤濕與黏附能力，顯著改善多組分共混時的相界面缺陷。
29、優選的，所述納米級無機填料平均粒徑不大于100納米，經超聲剝離與氨基硅烷處理，在平均粒徑≤100nm條件下與pet基體形成穩定的微納增強結構；表面帶有氨基硅烷或丙烯酰基硅烷功能層，以增強與基體pet樹脂間的界面結合力與補強效果，提升材料的耐沖擊強度與熱變形溫度。
30、優選的，本專利技術提供一種改性增韌pet耐力板，在第一技術方案的基礎上，還添加0.5-1.0份的功能組分，所述功能組分為阻燃劑、光穩定劑中任一種：
31、所述阻燃劑包括有機磷-氮協同阻燃基團，所述光穩定劑含有二苯甲酮基團；
32、所述阻燃劑用于在250-280℃熔融共混時與相容劑及納米填料表面基團形成穩定屏蔽層，從而提高材料阻燃性能；
33、所述光穩定劑用于與相容劑的硅烷基團部分鍵合，減少高溫揮發并增強紫外線屏蔽效果；
34、解釋說明，所述光穩定劑和阻燃劑通過與相容劑中的硅烷基或鈦酸酯基團發生酯化/縮合結合，與改性擴鏈劑協同發生化學鍵合，避免普通阻燃劑、光穩定劑在高溫下易揮發或分解；以及在納米填料表面的功能層發生配位作用，形成穩定的微界面復合相；所述微界面復合相在250-280℃的熔融狀態下降低阻燃劑、光穩定劑的熱解與揮發，并減少在普通pet改性體系中容易出現的遷移沉積現象，形成致密化阻燃層，阻斷熔融態pet的過度流動和滴落現象；光穩定劑或阻燃劑能固定/吸附在納米粒子表面，實現長效耐候或阻燃；傳統做法是簡單物理混合，易遷移失效。
35、優選的，所述功能組分與高分子預聚體、增韌改性劑及相容劑一同在雙螺桿擠出機中分段加料；在混煉溫度230-260℃、螺桿轉速100-200rpm的條件下充分分散后擠出成粒料，以保證各組分之間的均勻融合及性能協同。
36、第二技術方案，提供一種改性增韌pet耐力板的制備方法，包括以下步驟：
37、步驟s001、原料配比：按照質量分數計，準備如下原料：
38、高分子預聚體：10-25份；
39、增韌改性劑：5-10份；
40、相容劑：3-5份；
41、基體pet樹脂：60-65份；<本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，按質量分數計，由以下組分組成：
2.根據權利要求1所述的一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，所述改性擴鏈劑的制備方式包括：
3.根據權利要求2所述的一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，所述單體為含有2–4個環氧基的縮水甘油醚類化合物；所述多元醇為乙二醇、三羥甲基丙烷中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，所述增韌改性劑的制備包括：
5.根據權利要求1所述的一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，所述相容劑的制備包括以下步驟：
6.根據權利要求1所述的一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，所述納米級無機填料平均粒徑不大于100納米，經超聲剝離與氨基硅烷處理，在平均粒徑≤100nm條件下與PET基體形成穩定的微納增強結構。
7.根據權利要求1至6任一所述的一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，添加0.5-1.0份的功能組分，所述功能組分為阻燃劑、光穩定劑中任一種：
8.根據權利要求7所述的一種改性增韌PET耐力板，其特征在于，所述功能組分與高分子預聚體、增韌改性劑及相容劑一同在雙螺桿擠出機中分段加料；在混煉溫度230-260℃、螺桿轉速100-200rpm的條件下充分分散后擠出成粒料。
9.一種改性增韌PET耐力板的制備方法，用于制備上述權利要求1所述改性增韌PET耐力板，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的一種改性增韌PET耐力板的制備方法，其特征在于，所述改性增韌PET耐力板制備過程中采用多階段混煉與多段加料工藝，具體包括：
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【技術特征摘要】
1.一種改性增韌pet耐力板，其特征在于，按質量分數計，由以下組分組成：
2.根據權利要求1所述的一種改性增韌pet耐力板，其特征在于，所述改性擴鏈劑的制備方式包括：
3.根據權利要求2所述的一種改性增韌pet耐力板，其特征在于，所述單體為含有2–4個環氧基的縮水甘油醚類化合物；所述多元醇為乙二醇、三羥甲基丙烷中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種改性增韌pet耐力板，其特征在于，所述增韌改性劑的制備包括：
5.根據權利要求1所述的一種改性增韌pet耐力板，其特征在于，所述相容劑的制備包括以下步驟：
6.根據權利要求1所述的一種改性增韌pet耐力板，其特征在于，所述納米級無機填料平均粒徑不大于100納米，經超聲剝離與氨基硅烷處理，在平均粒徑≤100nm條...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉超，
申請(專利權)人：湖南日晶新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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