一种PE/PET复合材料及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料的制备技术领域，具体涉及一种PE/PET复合材料及其制备方法。

背景技术：

聚乙烯(PE)产量居五大通用塑料之首，包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和茂金属聚乙烯(mPE)。聚乙烯可用吹塑、挤出和注射成型等方法加工。因其具有良好的韧性、透明度和加工性能，因此被广泛应用于薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等领域。然而，聚乙烯具有强度低和耐热性差等缺点，限制了它的进一步应用。

相对而言，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为工程塑料，具有强度高、耐热性高、耐化学药品性高、价格低廉等特点，已被广泛应用于汽车、电机、电子、家用电器及机械等行业。然而，聚对苯二甲酸乙二醇酯具有冲击性能差、成型加工困难等缺点，其应用也受到限制。因此，现有研究已将PE与PET结合起来，使两种材料的缺点得以互相弥补，得到兼具PE和PET优点的PE/PET复合材料，

传统的PE/PET复合材料加工方法主要为挤出成型。物料在螺杆挤出机的加工过程中主要受到剪切流场的作用。剪切流场中，物料所形成的速度梯度垂直于熔体流动方向，这种流动方式不利于速度梯度间聚合物分子的相互扩散和渗透，并且物料在剪切流场中趋向于旋转输运，降低了外力对分散相粒子的破碎分散效果，因此共混物的塑化与混合效果不佳。所以，在挤出成型时不但需要额外添加相容剂来提高共混效果，而且所得复合材料的力学性能仍不能达到理想要求。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种PE/PET复合材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述制备方法得到的PE/PET复合材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种PE/PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：将PE和PET混合配料，在高速混合机中混合，然后采用基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备进行熔融共混，挤出成型，冷却，风干，切粒，干燥，即得到所述的PE/PET复合材料。

其中，基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备由华南理工大学瞿金平院士发明(中国专利CN101219565A)

优选的，所述的PE为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或茂金属聚乙烯。

优选的，所述的PET的特性粘度为0.83～1.40dl/g。

优选的，所述的PE和PET混合配料的配比按质量百分数计为：PE 70％～90％和PET 10％～30％。

优选的，所述的在高速混合机中混合的时长为10～30min。

优选的，所述的采用基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备进行熔融共混时的温度为230～270℃。

优选的，所述的采用基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备进行熔融共混时的转子转速为30～120转/分钟。

本发明进一步提供由上述制备方法得到的PE/PET复合材料。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

(1)本发明利用基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备对PE/PET复合材料进行加工，物料在加工过程中受到的是拉伸流场的作用。拉伸流场中，物料熔体的速度梯度与流动方向一致，在相同的形变速率下，分散相粒子团受到更大的外力撕扯作用，且粒子团在输运的过程中不产生旋转，所以能够更有效地进一步破碎分散，从而获得粒径更小，粒子分布更均匀的共混体系，因此可比剪切流场获得更好的混合效果和分散效率。

(2)本发明制备的PE/PET复合材料不用添加相容剂，可降低成本。其原料相容性好，复合材料的拉伸强度和冲击强度高，延展性好，兼具PE和PET材料的优点，在汽车、电子电器、机械仪表和薄膜制品等领域的应用前景广阔。

附图说明

图1为实施例1中制备的PE/PET复合材料的扫描电镜图。

图2为实施例1中制备的对照例PE/PET复合材料的扫描电镜图。

图3为实施例2中制备的PE/PET复合材料的扫描电镜图。

图4为实施例2中制备的对照例PE/PET复合材料的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

下列实施例中采用的PE购自埃克森美孚，型号1018HA。

PET购自广州泛亚聚酯有限公司，型号FY1002，特性粘度为0.83～1.40dl/g。

实施例1

本实施例提供一种PE/PET复合材料及其制备方法，并提供相应对照例。

一种PE/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PE 70％、PET 30％。

制备方法：将PE和PET按上述质量百分数配比配料，然后在高速混合机中混合30分钟，再采用基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备进行熔融共混，各段熔融温度为230-250-260-270-270℃，螺杆转速为30转/分钟，挤出成型，冷却，风干，切粒，干燥后即得上述PE/PET复合材料。

对照例：将PE和PET按上述质量百分数配比配料，然后在高速混合机中混合30分钟，再采用传统双螺杆挤出机进行熔融共混，各段熔融温度为230-250-260-270-270℃，螺杆转速为30转/分钟，挤出成型，冷却，风干，切粒，干燥后即得对照例PE/PET复合材料。

实施例2

本实施例提供一种PE/PET复合材料及其制备方法，并提供相应对照例。

一种PE/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PE 80％、PET 20％。

制备方法：将PE和PET按上述质量百分数配比配料，然后在高速混合机中混合30分钟，再采用基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备进行熔融共混，各段熔融温度为230-250-260-270-270℃，螺杆转速为30转/分钟，挤出成型，冷却，风干，切粒，干燥后即得上述PE/PET复合材料。

对照例：将PE和PET按上述质量百分数配比配料，然后在高速混合机中混合30分钟，再采用传统双螺杆挤出机进行熔融共混，各段熔融温度为230-250-260-270-270℃，螺杆转速为30转/分钟，挤出成型，冷却，风干，切粒，干燥后即得对照例PE/PET复合材料。

参照GB/T 1040-2006对实施例1和实施例2中的PE/PET复合材料及对照例PE/PET复合材料进行拉伸强度和断裂伸长率检测，所得结果见表1。可以看出，与传统剪切流场制备的PE/PET复合材料相比，基于拉伸流场制备的PE/PET复合材料具有更高的拉伸强度，更优异的断裂伸长率，即优异的延展性。基于拉伸流场制备的PE/PET复合材料出现了未能拉断的情况。

表1实施例1和实施例2及其对照例的PE/PET复合材料力学性能表

采用扫描电子显微镜对实施例1和实施例2中的PE/PET复合材料及对照例PE/PET复合材料的微观形貌进行观察，结果如图1～4所示，可见与传统剪切流场制备的PE/PET复合材料相比，基于拉伸流场制备的PE/PET复合材料具有更好的界面，粒径更小且分布更均匀，在不使用相容剂的情况下两相即可良好的混合。

实施例3

本实施例提供一种PE/PET复合材料及其制备方法。

一种PE/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PE 90％、PET 10％。

制备方法：将PE和PET按上述质量百分数配比配料，然后在高速混合机中混合10分钟，再采用基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备进行熔融共混，各段熔融温度为230-250-260-270-270℃，螺杆转速为30转/分钟，挤出成型，冷却，风干，切粒，干燥后即得上述PE/PET复合材料。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。