[发明专利]一种具有高熔体强度的聚酯泡沫复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有高熔体强度，可适用于做 聚酯泡沫塑料的复合材料及其制备方法。

背景技术

泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料， 具有质轻、隔热、吸音、减震等特性，用途很广。发泡成型已成为塑料加工中 的一个重要领域。20世纪60年代发展起来的结构泡沫塑料，以芯层发泡、皮 层不发泡为特征，外硬内韧，比强度(以单位质量计的强度)高，耗料省，日 益广泛地代替木材用于建筑和家具工业中。聚烯烃的化学或辐射交联发泡技术 取得成功，使泡沫塑料的产量大幅度增加。经共混、填充、增强等改性塑料制 得的泡沫塑料，具有更优良的综合性能，能满足各种特殊用途的需要。

聚酯材料如PBT、PTT、PET、PEN等，凭借其优异的性能和低廉的价格， 被广泛应用于合成纤维薄膜工业和工程塑料领域。然而，其在泡沫塑料方面的 应用一直发展缓慢，这主要是由于其熔体强度较低。在熔融状态下，它形成的 泡沫极易破裂，难以形成具有封闭孔结构的高强度泡沫。

现在市场上的泡沫塑料产品主要有高抗冲聚苯乙烯泡沫，聚氨酯(软泡或 者硬泡)和聚烯烃泡沫，他们被广泛用来制作绝缘材料，包装材料，饮料杯和 盛食物的容器。这些材料在使用时或多或少的都存在不足，最主要的是这些材 料的使用温度较低，接近甚至低于100℃，而加热或者蒸煮食物温度一般都要 高于100℃，所以用这种材料做食物支撑物都会导致材料被破坏，或者食物被 污染。这也严重限制了泡沫塑料在高温方面的应用。芳香族聚酯材料如PBT、 PTT、PET、PEN等，具有较高的熔融温度，其熔点一般在220℃以上，远高于 一般的蒸煮温度。所以如果将其做成泡沫塑料，无疑将具有重要的市场前景。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有高 熔体强度的聚酯泡沫复合材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具有高熔体强度的聚酯 泡沫复合材料，其特征在于，包括以下成分和含量(重量份)：

芳香族二甲酸二甲酯            100，

α，ω-脂肪族二醇             180～250，

无机金属或非金属氧化物        2.3～10.8，

催化剂                        0.2～1.5，

加工助剂                      1～2.5。

所述的芳香族二甲酸二甲酯包括1，2-苯二甲酸二甲酯、1，3-苯二甲酸二 甲酯、1，4-苯二甲酸二甲酯或2，6-萘二甲酸二甲酯中的一种或几种。

所述的α，ω-脂肪族二醇为C₂-C₅二醇，如乙二醇，丙二醇，丁二醇或戊 二醇中的一种或几种。

所述的无机金属或非金属氧化物为表面富羟基的TiO₂，SiO₂，ZnO，Al₂O₃， MgO，Fe₂O₃，MnO₂，CaO中的一种或几种。

所述的无机金属或非金属氧化物，其粒径范围为20～1500nm。

所述的催化剂包括醋酸锰，醋酸锌，醋酸钙，醋酸钴，醋酸镁，钛酸四丁 酯，Sb₂O₃中的一种或几种。

所述的加工助剂选自市售常用助剂，包括抗氧剂、防老化剂、光稳定剂、 热稳定剂、脱模剂、颜料、润滑剂以及消光剂中的一种或几种。

一种具有高熔体强度的聚酯泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，该 方法按下面步骤进行：

(1)芳香族二甲酸二甲酯与α，ω-脂肪族二醇在催化剂的催化作用下， 在反应釜中常压，160～200℃下发生酯交换反应，反应4～8小时直至不再有甲 醇馏出为止；α，ω-脂肪族二醇与芳香族二甲酸二甲酯的摩尔比为1.8～2.8； 催化剂的用量为α，ω-脂肪族二醇与芳香族二甲酸二甲酯总重量的0.05～0.7％；