高抗冲再生PET材料及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911240076.0 (22)申请日 2019.12.06 (71)申请人 江苏垶恒复合材料有限公司 地址 212300 江苏省镇江市丹阳市界牌镇 界中工业区 (72)发明人 乔智乔卫星 (74)专利代理机构 常州市权航专利代理有限公 司 32280 代理人 刘洋 (51)Int.Cl. C08L 67/02(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08L 51/00(2006.01) C08L 93/04(20。

2、06.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 5/544(2006.01) C08K 5/5435(2006.01) C08J 11/24(2006.01) (54)发明名称 一种高抗冲再生PET材料及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及资源再利用技术领域， 尤其涉及 一种高抗冲再生PET材料及其制备方法。 为了缓 解废旧涤纶丝造成的资源浪费和污染环境的问 题， 本发明对废旧涤纶丝回收再利用， 制备了一 种高抗冲再生PET材料， 本发明所制备的高抗冲 再生PET材料具有良好的耐冲击性能， 其冲击强 度。

3、可达32kJ/m2， 实现了对涤纶废旧丝的再生利 用， 具有良好的应用前景。 权利要求书2页 说明书5页 CN 110951222 A 2020.04.03 CN 110951222 A 1.一种高抗冲再生PET材料， 其特征在于， 包括以下成分 （以物料成分的重量份数计） ： 再生PET切片 100份 Engage POE-8452 3-5份 POE-g-MAH 8-12份 SEBS-g-MAH 1-2份 硅烷偶联剂 3-5份 无碱短切玻璃纤维 20-25份 纳米蒙脱土 10-15份 增黏剂 1-1.5份。 2.根据权利要求1所述的高韧性再生PET材料， 其特征在于， 所述POE-g-MAH。

4、的制备方法 如下： 将100重量份数的POE与6份马来酸酐、 0.8份的过氧化苯甲酰充分混合， 再将混合物加 入在双螺杆挤出机中， 在180下充分混合， POE的熔体流动速率为2g/10min， 即得到POE-g- MAH。 3.根据权利要求1所述的高韧性再生PET材料， 其特征在于： 所述SEBS-g-MAH的接枝率 为1.2%。 4.根据权利要求1所述的高韧性再生PET材料， 其特征在于： 所述硅烷偶联剂为KH550或 KH660。 5.根据权利要求1所述的高韧性再生PET材料， 其特征在于： 所述纳米蒙脱土的粒径为 500目。 6.根据权利要求1所述的高韧性再生PET材料， 其特征在于：。

5、 所述增黏剂为松香。 7.根据权利要求1所述的高韧性再生PET材料， 其特征在于： 所述再生PET切片的制备方 法如下： （1） 把涤纶废布边角料粉碎， 输送至醇解反应釜； （2） 在醇解反应釜中先加入18m3的EG， 然后加入5吨粉碎过的涤纶废布边角料， 最后加入 350kg浓度为50的碳酸钾催化剂溶液加热升温至230， 醇解反应釜内的压力控制在 0.3Mpa， 经过68小时反应得到醇解物溶液； （3） 把醇解物溶液中的棉分离出去； （4） 在酯交换反应釜中先加入30m3的甲醇溶液， 然后加入20m3的醇解物溶液， 最后加入 400kg浓度为50的碳酸钾催化剂溶液， 在100下进行酯交换反应。

6、， 反应后得到DMT和乙二 醇； （5） DMT结晶采用真空冷却方式， 温度降到35； （6） 把结晶好的DMT溶液通过离心将DMT溶液中的DMT和甲醇进行分离， 分离出的DMT再 用甲醇稀释再离心， 得到较纯净的DMT； （7） DMT精馏釜在10kpa压力下， 温度控制在210进行精馏， 得到洁白的DMT溶液， 作为 生产切片的原料； （8） 把194mL的EG、 520gDMT、 0.5g三氧化二锑和0.4mL磷酸二甲酯通过流量计控制依次 加入酯交换反应釜中； （9） 反应釜60分钟内将温度升至140180时反应开始并析出甲醇， 经过酯交换工艺 权利要求书 1/2 页 2 CN 1109。

7、51222 A 2 塔、 冷凝器冷凝后流入甲醇接受罐； （10） 温度逐渐升高， 甲醇不断析出， 得到BHET和甲醇， 甲醇经过酯交换工艺塔、 冷凝器 冷凝后流入甲醇接受罐， 当温度到210240时确认反应完成； （11） 继续升温到250260， 多余的EG采出至EG接收罐， 添加0.3g钛系催化剂T-436、 0.3mL磷酸二甲酯； （12） 用氮气加压方式把酯交换反应釜中的BHET溶液经过25um的过滤器送入聚合釜； （13） 聚合釜内在200kPa真空度下BHET小分子之间聚合， 脱离出乙二醇， 小分子BHET聚 合后成为大分子PET； （14） 大分子PET熔体通过排放部分呈均等的面。

8、条状被排放出来， 经过冷却水冷却后， 再 由切粒机来进行切粒， 即得到再生PET切片， PET切片。 8.根据权利要求1所述的高韧性再生PET材料， 其特征在于： 所述无碱短切玻璃纤维的 平均长度为10-40 m， 平均直径5-7 m。 9.根据权利要求1-8所述的高韧性再生PET材料的制备方法， 其特征在于， 按照以下步 骤制备： 将再生PET切片、 Engage POE-8452、 POE-g-MAH、 SEBS-g-MAH、 硅烷偶联剂、 无碱短切玻 璃纤维、 纳米蒙脱土、 增黏剂在室温下经高速搅拌机混合均匀， 通过双螺杆挤出机熔融共 混， 即得到高韧性再生PET。 10.根据权利要求9。

9、所述的高韧性再生PET材料的制备方法， 其特征在于： 所述双螺杆挤 出机熔融共混时的挤出温度为250， 主机转速160r/min， 喂料转速为120r/min。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110951222 A 3 一种高抗冲再生PET材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及再生资源利用技术领域， 尤其涉及一种高韧性再生PET材料及其制备 方法。 背景技术 0002 聚酯具有高强度、 高刚性、 耐热性、 耐化学药品性、 电绝缘性、 安全性和尺寸稳定性 等良好的物理、 化学性能， 广泛用于饮料瓶、 纤维、 薄膜、 片基及电器绝缘材料等各种领域， 其已经发展成为世界五大工程塑料之一。

10、。 随着全球聚酯产能的剧增， 聚酯纤维(废旧涤纶 丝)作为白色固体污染物的重要组成部分， 给环境带来了越来越大的压力。 实现废旧涤纶丝 的有效再生利用， 可以减少环境污染和对石油能源的消耗。 0003 通过对原生聚酯产品的再加工， 得到新型再生产品， 既可以有效利用资源又能保 护环境、 减少白色污染。 随着再生聚酯工业的发展， 以废弃聚酯为原料生产的再生聚酯纤维 逐渐流行起来， 有巨大的市场发展潜力。 例如中国发明专利CN 1287188A公开了一种废聚酯 塑料再改性纺织差别化功能化纤维生产工艺， 以废聚酯塑料为主原料加入不饱和聚酯、 邻 苯二甲酸加工成二次原料， 再与多种助剂复配改性， 经熔。

11、融挤压、 过滤抽丝后得到聚酯塑料 的再生纺丝， 使得聚酯塑料变废为宝， 实现了资源的再生利用。 0004 发达国家在20世纪50年代就开始研究废旧聚酯的回收方法， 一些工艺比较成熟， 部分已经实现了商业化， 取得了较大的经济利益， 而我国对废旧聚酯回收再利用的研究比 较晚， 技术相对落后， 因此， 我国还需在废旧聚酯回收利用的技术上投入更多的时间和精 力， 进行更深入的研究。 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是： 如何对废旧涤纶丝再生利用， 制备一种高韧性再生 PET材料。 0006 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 0007 本法提供一种高抗冲再生PET材料， 包括以下成分。

12、(以物料成分的重量份数计)： 说明书 1/5 页 4 CN 110951222 A 4 0008 0009 所述POE-g-MAH的制备方法如下： 0010 将100重量份数的POE与6份马来酸酐、 0.8份的过氧化苯甲酰充分混合， 再将混合 物加入在双螺杆挤出机中， 在180下充分混合， POE的熔体流动速率为2g/10min， 即得到 POE-g-MAH。 0011 所述SEBS-g-MAH的接枝率为1.2。 0012 所述硅烷偶联剂为KH550或KH660。 0013 所述纳米蒙脱土的粒径为500目。 0014 所述增黏剂为松香。 0015 所述再生PET切片的制备方法如下： 0016 。

13、(1)把涤纶废布边角料粉碎， 输送至醇解反应釜； 0017 (2)在醇解反应釜中先加入18m3的EG， 然后加入5吨粉碎过的涤纶废布边角料， 最 后加入350kg浓度为50的碳酸钾催化剂溶液加热升温至230， 醇解反应釜内的压力控制 在0.3Mpa， 经过68小时反应得到醇解物溶液； 0018 (3)把醇解物溶液中的棉分离出去； 0019 (4)在酯交换反应釜中先加入30m3的甲醇溶液， 然后加入20m3的醇解物溶液， 最后 加入400kg浓度为50的碳酸钾催化剂溶液， 在100下进行酯交换反应， 反应后得到DMT (对苯二甲酸二甲酯)和乙二醇； 0020 (5)DMT结晶采用真空冷却方式， 。

14、温度降到35； 0021 (6)把结晶好的DMT溶液通过离心将DMT溶液中的DMT和甲醇进行分离， 分离出的 DMT再用甲醇稀释再离心， 得到较纯净的DMT； 0022 (7)DMT精馏釜在10kpa压力下， 温度控制在210进行精馏， 得到洁白的DMT溶液， 作为生产切片的原料； 0023 (8)把194mL的EG、 520gDMT、 0.5g三氧化二锑和0.4mL磷酸二甲酯通过流量计控制 依次加入酯交换反应釜中； 0024 (9)反应釜60分钟内将温度升至140180时反应开始并析出甲醇， 经过酯交换 工艺塔、 冷凝器冷凝后流入甲醇接受罐； 0025 (10)温度逐渐升高， 甲醇不断析出，。

15、 得到BHET(对苯二酸双(羟乙)酯)和甲醇， 甲醇 说明书 2/5 页 5 CN 110951222 A 5 经过酯交换工艺塔、 冷凝器冷凝后流入甲醇接受罐， 当温度到210240时确认反应完成； 0026 (11)继续升温到250260， 多余的EG采出至EG接收罐， 添加0.3g钛系催化剂T- 436、 0.3mL磷酸二甲酯； 0027 (12)用氮气加压方式把酯交换反应釜中的BHET溶液经过25um的过滤器送入聚合 釜； 0028 (13)聚合釜内在200kPa真空度下BHET小分子之间聚合， 脱离出乙二醇， 小分子 BHET聚合后成为大分子PET； 0029 (14)大分子PET熔体。

16、通过排放部分呈均等的面条状被排放出来， 经过冷却水冷却 后， 再由切粒机来进行切粒， 即得到再生PET切片， PET切片。 0030 所述无碱短切玻璃纤维的平均长度为10-40 m， 平均直径5-7 m。 0031 所述的高韧性再生PET材料按照以下步骤制备： 0032 将再生PET切片、 Engage POE-8452、 POE-g-MAH、 SEBS-g-MAH、 硅烷偶联剂、 无碱短 切玻璃纤维、 纳米蒙脱土、 增黏剂在室温下经高速搅拌机混合均匀， 通过双螺杆挤出机熔融 共混， 即得到高韧性再生PET。 0033 所述双螺杆挤出机熔融共混时的挤出温度为250， 主机转速160r/min，。

17、 喂料转速 为120r/min。 0034 本发明的有益效果是： 0035 (1)本发明实现了废旧涤纶丝的再生利用， 解决了废旧涤纶丝资源浪费和对环境 的污染问题； 0036 (2)本发明采用硬度较高、 断裂伸长率1000、 拉伸强度为17.5MPa的Engage POE-8452作为抗冲击改性剂， 其复杂的网络交织的结构使得材料体系中的各成分相互紧密 的结合在一起， 硅烷偶联剂与纳米蒙脱土和无碱短切玻璃纤维中的SiO2成分可以形成新的 化学键， 各个成分相互交织、 相互作用对提高材料体系的力学性能十分有利。 具体实施方式 0037 现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。 0038 实施例。

18、 0039 、 再生PET切片的制备方法如下： 0040 (1)把涤纶废布边角料粉碎， 输送至醇解反应釜； 0041 (2)在醇解反应釜中先加入18m3的EG， 然后加入5吨粉碎过的涤纶废布边角料， 最 后加入350kg浓度为50的碳酸钾催化剂溶液加热升温至230， 醇解反应釜内的压力控制 在0.3Mpa， 经过8小时反应得到醇解物溶液； 0042 (3)把醇解物溶液中的棉分离出去； 0043 (4)在酯交换反应釜中先加入30m3的甲醇溶液， 然后加入20m3的醇解物溶液， 最后 加入400kg浓度为50的碳酸钾催化剂溶液， 在100下进行酯交换反应， 反应后得到DMT和 乙二醇； 0044 。

19、(5)DMT结晶采用真空冷却方式， 温度降到35； 0045 (6)把结晶好的DMT溶液通过离心将DMT溶液中的DMT和甲醇进行分离， 分离出的 DMT再用甲醇稀释再离心， 得到较纯净的DMT； 说明书 3/5 页 6 CN 110951222 A 6 0046 (7)DMT精馏釜在10kpa压力下， 温度控制在210进行精馏， 得到洁白的DMT溶液， 作为生产切片的原料； 0047 (8)把194mL的EG、 520gDMT、 0.5g三氧化二锑和0.4mL磷酸二甲酯通过流量计控制 依次加入酯交换反应釜中； 0048 (9)反应釜60分钟内将温度升至140180时反应开始并析出甲醇， 经过酯。

20、交换 工艺塔、 冷凝器冷凝后流入甲醇接受罐； 0049 (10)温度逐渐升高， 甲醇不断析出， 得到BHET和甲醇， 甲醇经过酯交换工艺塔、 冷 凝器冷凝后流入甲醇接受罐， 当温度到210240时确认反应完成； 0050 (11)继续升温到250260， 多余的EG采出至EG接收罐， 添加0.3g钛系催化剂T- 436、 0.3mL磷酸二甲酯； 0051 (12)用氮气加压方式把酯交换反应釜中的BHET溶液经过25um的过滤器送入聚合 釜； 0052 (13)聚合釜内在200kPa真空度下BHET小分子之间聚合， 脱离出乙二醇， 小分子 BHET聚合后成为大分子PET； 0053 (14)大分。

21、子PET熔体通过排放部分呈均等的面条状被排放出来， 经过冷却水冷却 后， 再由切粒机来进行切粒， 即得到再生PET切片， PET切片。 0054 、 高韧性再生PET材料按照以下步骤制备： 0055 将再生PET切片、 Engage POE-8452、 POE-g-MAH、 SEBS-g-MAH、 硅烷偶联剂、 无碱短 切玻璃纤维、 纳米蒙脱土、 增黏剂在室温下经高速搅拌机混合均匀， 无碱短切玻璃纤维的平 均长度为60-80 m， 平均直径20-30 m， 通过双螺杆挤出机熔融共混， 双螺杆挤出机熔融共混 时的挤出温度为250， 主机转速160r/min， 喂料转速为120r/min， 即得到。

22、高韧性再生PET。 0056 实施例1-8同上述高抗冲再生PET材料的制备方法， 具体成分如下表1所示： 0057 表1 0058 0059 对比例1-6同实施例1， 不同之处见表2： 0060 表2 说明书 4/5 页 7 CN 110951222 A 7 0061 0062 性能测试， 实施例1-8和对比例1-6的力学性能测试见下表3、 表4所示： 0063 表3 0064 0065 表4 0066 0067 本发明采用硬度较高、 断裂伸长率1000、 拉伸强度为17.5MPa的Engage POE- 8452作为抗冲击改性剂， 其复杂的网络交织的结构使得材料体系中的各成分相互紧密的结 合在一起， 硅烷偶联剂与纳米蒙脱土和无碱短切玻璃纤维中的SiO2成分可以形成新的化学 键， 各个成分相互作用对提高材料体系的力学性能十分有利。 由表3和表4中的测试结果可 知， 本法所制备的再生PET材料具有较好的耐冲击强度， 其冲击强度可达32kJ/m2。 0068 以上述依据本发明的理想实施例为启示， 通过上述的说明内容， 相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内， 进行多样的变更以及修改。 本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容， 必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 说明书 5/5 页 8 CN 110951222 A 8 。