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增韧工程塑料及其制备方法

2021-05-02 17:27:23

增韧工程塑料及其制备方法

  技术领域

  本发明涉及高分子复合材料领域,具体涉及增韧工程塑料及其制备方法。

  背景技术

  PET可加工成纤维、薄膜和塑料制品,广泛用于食品、医药和饮料的包装。PET瓶具有质量轻、机械强度大、易携带、透明度好、无毒、有良好的保鲜性等优点,同时生产PET的能量消耗少,被用于制作食品用油、调味品、药品及化妆品包装瓶子。因此,每年都会产生大量废弃的PET瓶。这些废弃的PET瓶不但会造成环境污染,还是一直资源浪费。

  如何有效地将废弃PET瓶进行回收利用,并加工成高附加值的产品是亟待解决的问题。目前,废旧PET的回收再利用往往存在加工成本高,回收的PET机械性能大大降低。本发明提高一种增韧工程塑料,能够有效利用废旧PET,改善回收PET的机械性能。

  发明内容

  针对上述现有技术中存在的不足,本发明提供了增韧工程塑料及其制备方法。

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:50-80重量份rPET、10-30重量份PC、5-15重量份增韧剂、0.1-0.5重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1-0.5重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  优选的,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区240-245℃、Ⅱ区245-250℃、Ⅲ区250-255℃、Ⅳ区245-250℃、Ⅴ区240-245℃,模头温度240-245℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为240-260℃,保压时间10-50s,得到标准试样。

  优选的,所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为(0.1-2):(20-60),再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体X与单体Y,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体X与单体Y的质量比为(0.1-2):(50-90):(10-50),所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为(0.5-5):1;再以0.1-2mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在50-85℃下反应0.5-5h,转速为100-500rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为(50-60):(0.1-1),所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比(0.1-2):50的混合物;再升温至65-90℃反应0.5-5h,转速调至500-1000rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗1-5次,在70-90℃干燥10-20h,即得增韧剂。

  优选的,所述单体X为丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸中至少一种;进一步优选的,所述单体X为丙烯酰胺。

  优选的,所述单体Y为丙烯酸月桂酯或/和丙烯酸-2-乙基己酯;进一步优选的,所述单体Y为丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯按质量比(1-3):(1-3)的混合物。

  本发明以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体X与单体Y为原料制备的增韧剂具有环氧基、羧基、酯基、碳碳双键等大量反应性基团,能够提高增韧剂与复合材料基体之间的相容性,使增韧剂的分散性更好,不易发生团聚;增韧剂与基体间的界面结合作用增强,更利于吸收冲击能量,还有可能引发脆韧转变,提高了复合材料的韧性。

  然而,试验发现添加增韧剂降低了复合材料的拉伸强度。为了解决这个问题,本发明对单体X进行优选;与丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯相比,丙烯酰胺作为单体X制备的增韧剂对复合材料的拉伸强度影响最低,这是因为丙烯酰胺表面活性更高,具有更高的玻璃化温度,由其制备的增韧剂分子间作用力更大,内聚力更强,能够一定程度上提高复合材料的拉伸强度,从而抵消了增韧剂的加入对复合材料的拉伸强度的不良影响。

  进一步,单体Y选择为丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配,协同增效,复合材料的抗冲击性能和拉伸性能均得到提高;可能是丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配制备增韧剂,一方面丙烯酸月桂酯提供的碳直链与丙烯酸-2-乙基己酯提供的碳支链相互协作,更利于在基体中形成三维网状结构,增加基体的柔性;另一方面,丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配更利于在基体中分散,贡献更大的内聚力与界面结合力,避免复合材料拉伸强度受到影响。

  本发明的有益效果:本发明增韧工程塑料具有良好的抗冲击性能,通过加入特定方法制备的增韧剂,进一步提高了抗冲击性能。该增韧剂具有环氧基、羧基、酯基、碳碳双键等大量反应性基团,能够提高增韧剂与复合材料基体之间的相容性,使增韧剂的分散性更好,不易发生团聚;增韧剂与基体间的界面结合作用增强,更利于吸收冲击能量,还有可能引发脆韧转变,提高了复合材料的韧性。

  进一步,为了解决添加增韧剂造成的复合材料拉伸性能降低这一问题,本发明优选丙烯酰胺作为单体X制备增韧剂,因为丙烯酰胺表面活性更高,具有更高的玻璃化温度,由其制备的增韧剂分子间作用力更大,内聚力更强,能够一定程度上提高复合材料的拉伸强度,从而抵消了增韧剂的加入对增韧工程塑料的拉伸强度的不良影响。

  具体实施方式

  下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

  实施例和对比例中部分原料介绍如下:

  丙烯酸月桂酯,CAS号:2156-97-0,购自上海瀚鸿科技股份有限公司。

  丙烯酸-2-乙基己酯,CAS号:103-11-7,购自天津希恩思生化科技有限公司。

  乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯,产品牌号:杜邦TMPTW,购于东莞市东沃塑胶原料有限公司。

  偶氮二异丁酸二甲酯,CAS号:2589-57-3,购自上海泰坦科技股份有限公司。

  丙烯腈,CAS号:107-13-1,购自济南仁源化工有限公司。

  丙烯酰胺,CAS号:79-06-1,纯度:99%,购自上海吉至生化科技有限公司。

  甲基丙烯酸甲酯,CAS号:80-62-6,纯度:99%,购自南通润丰石油化工有限公司。

  甲基丙烯酸缩水甘油酯,CAS号:106-91-2,纯度:98%,购于武汉长成化成科技发展有限公司。

  rPET,回收PET瓶片料(白色透明),尺寸:4mm×4mm,特性粘度:0.652dL/g,购于浙江嘉丽再生资源有限责任公司。

  PC,牌号:8120G4FR,购于北京首塑新材料科技有限公司。

  N,N”-乙撑双硬脂酰胺,CAS号:110-30-5,纯度:98%,购自北京华威锐科化工有限公司。

  2,6-二叔丁基对甲酚,CAS号:128-37-0,纯度:99%,购自无锡市乾丰化工科技有限公司。

  本发明实施例与对比例中同种原料均采用同一来源的原料。

  对比例1

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:85.8重量份rPET、25重量份PC、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  实施例1

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈与丙烯酸-2-乙基己酯,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈与丙烯酸-2-乙基己酯的质量比为0.5:65:35,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  对比例2

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入丙烯腈与丙烯酸-2-乙基己酯,所述丙烯腈与丙烯酸-2-乙基己酯的质量比为65:35.5,所述丙烯腈与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为65:0.5;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  对比例3

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸-2-乙基己酯,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸-2-乙基己酯的质量比为0.5:100,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  对比例4

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯腈,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯腈的质量比为0.5:100,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  对比例5

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈与丙烯酸-2-乙基己酯,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈与丙烯酸-2-乙基己酯的质量比为0.5:65:35,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  实施例2

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺与丙烯酸-2-乙基己酯,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺与丙烯酸-2-乙基己酯的质量比为0.5:65:35,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  对比例6

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸-2-乙基己酯,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸-2-乙基己酯的质量比为0.5:65:35,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  实施例3

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺与丙烯酸月桂酯,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺与丙烯酸月桂酯的质量比为0.5:65:35,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂。

  实施例4

  一种增韧工程塑料,包括以下原料:75重量份rPET、25重量份PC、10.8重量份增韧剂、0.1重量份N,N”-乙撑双硬脂酰胺、0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚。

  一种增韧工程塑料,所述增韧工程塑料的制备方法如下:按配方将rPET、PC、增韧剂、N,N”-乙撑双硬脂酰胺与2,6-二叔丁基对甲酚混合均匀;再加入到挤出机中挤出造粒,挤出机各区温度设置为:Ⅰ区243℃、Ⅱ区249℃、Ⅲ区254℃、Ⅳ区247℃、Ⅴ区243℃,模头温度243℃;加入到注射机中注塑成型,料筒温度设置为253℃,保压时间21s,得到标准试样。

  所述增韧剂由以下方法制备而成:氮气环境下,将偶氮二异丁酸二甲酯与苯混合,所述偶氮二异丁酸二甲酯与苯的质量比为0.5:50,再加入乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺与单体Y,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺与单体Y的质量比为0.5:65:35,所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:1;再以0.5mL/min速率添加2-巯基乙醇的苯溶液,在62℃下反应2.5h,转速为300rpm,所述2-巯基乙醇的苯溶液与偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为50.5:0.5,所述2-巯基乙醇的苯溶液为2-巯基乙醇与苯按质量比0.5:50的混合物;再升温至73℃反应3h,转速调至600rpm;过滤、收集滤渣,用苯清洗3次,在78℃干燥15h,即得增韧剂;本实施例中的单体Y均为丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯按质量比1:1的混合物。

  测试例1

  按照标准GB/T 1043.1-2008《塑料简支梁冲击性能的测定第1部分非仪器化冲击试验》进行测试。试样类型1,样品尺寸:80×10×4mm,缺口类型A型,跨距62mm,冲击速度2.9m/s,摆锤能量为2J。试验前,将样品在温度23℃、相对湿度50%的恒温24h;每组待测试样平行测试5个样条,取平均值。

  表1增韧工程塑料的缺口冲击强度

  比较实施例1与对比例1-5可以看出,本发明以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体X与单体Y为原料制备的增韧剂具有环氧基、羧基、酯基、碳碳双键等大量反应性基团,能够提高增韧剂与复合材料基体之间的相容性,使增韧剂的分散性更好,不易发生团聚;增韧剂与基体间的界面结合作用增强,更利于吸收冲击能量,还有可能引发脆韧转变,提高了复合材料的韧性。

  进一步,比较实施例2-4可以看出,单体Y选择为丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配,协同增效,复合材料的抗冲击性能和拉伸性能均得到提高;可能是丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配制备增韧剂,一方面丙烯酸月桂酯提供的碳直链与丙烯酸-2-乙基己酯提供的碳支链相互协作,更利于在基体中形成三维网状结构,增加基体的柔性;另一方面,丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配更利于在基体中分散,贡献更大的内聚力与界面结合力,避免复合材料拉伸强度受到影响。

  测试例2

  按照标准GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第三部分》进行测试,试样类型为2型试样,长150mm、宽15mm,夹具间距离为100mm,拉伸速度100mm/min,试验前,将样品在温度23℃、相对湿度50%的恒温24h;每组待测试样平行测试5个样条,取平均值。

  表2增韧工程塑料的拉伸强度

  比较对比例1与实施例1-2、对比例6可以看出,与丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯相比,本发明以丙烯酰胺作为单体X制备的增韧剂对复合材料的拉伸强度影响最低,这是因为丙烯酰胺表面活性更高,具有更高的玻璃化温度,由其制备的增韧剂分子间作用力更大,内聚力更强,能够一定程度上提高复合材料的拉伸强度,从而抵消了增韧剂的加入对复合材料的拉伸强度的不良影响。

  进一步,比较实施例2-4可以看出,单体Y选择为丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配,协同增效,复合材料的抗冲击性能和拉伸性能均得到提高;可能是丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配制备增韧剂,一方面丙烯酸月桂酯提供的碳直链与丙烯酸-2-乙基己酯提供的碳支链相互协作,更利于在基体中形成三维网状结构,增加基体的柔性;另一方面,丙烯酸月桂酯与丙烯酸-2-乙基己酯二者复配更利于在基体中分散,贡献更大的内聚力与界面结合力,避免复合材料拉伸强度受到影响。

  以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,故凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内;本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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