一种板材用聚酯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于板材的改性聚 醋及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸己二醇醋（简称PET)在热塑性塑料中具有最大的强初性，在较宽的 温度范围内保持优良的物理机械性能，耐摩擦、刚性高、硬度大、尺寸稳定性好、对大多数有 机溶剂和无机酸稳定的特点。近年来，PET在非纤领域的应用增长迅速。但由于PET结晶速 率低，导致其成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，抗冲击性能差，可加工性能不佳，因 此需要对PET进行改性。一般对PET采取增强、填充W及与其他树脂共混等物理改性方法改 进其加工性能和物性，使树脂的刚性、耐热性、抗冲击性和可加工性得到改善。另一方面，在 PET聚醋合成中加改性组分进行共聚改性，常规的加入1，4-环己焼二甲醇（简称CHDM)替 代部分己二醇（简称EG)得到聚对苯二甲酸己二醇醋-1,4-环己焼二甲醇醋（简称PETG)， 或加入间苯二甲酸（简称IPA)替代部分对苯二甲酸（简称PTA)得到聚对苯二甲酸-间苯 二甲酸-1，4-环己二甲醇醋（简称PCTA)，其目的是通过共聚改变分子链段的规整性，改变 大分子链在热加工过程中的结晶状态，使得聚醋在成型加工过程中具有高透明性和优异的 抗冲击性能。但是板材用阳TG或PCTA，其热变形温度低，耐热性差，导致其应用范围小。
[0003] PET聚醋由于分子链紧密敛集，结晶度和取向度高，极性较小，结构缺乏亲水基团， 其工程塑料吸湿性较小，容易产生静电。中国专利CN103467717A公开了一种用于烙融纺丝 的共聚醋烙体及其制备方法，所述添加聚己二醇改善阳T聚醋的亲水性，其纺丝所得纤维 具有易染匀染、抗静电、保湿型好等特点。另有中国专利CN102220657A公开了一种吸湿聚 醋短纤维及其制备方法，所述添加聚二元脂肪醇，优选聚己二醇与对苯二甲酸和己二醇共 聚纺织短纤维，改善其吸湿性。诸多专利皆采用聚己二醇参与共聚改善亲水性，并应用于纤 维纺丝，未见有共聚醋应用于挤出成型板材的报道。另一方面聚己二醇的添加，虽然能有效 改善聚醋纤维的亲水性和抗静电性，但聚己二醇不稳定，在高温下容易降解，特别是在后加 工过程中，由于降解产生大量的刺激性气体，一方面影响了产品品质，另一方面对加工环境 造成了严重的污染。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有普通聚醋在工程塑料应用领域特别是挤出成型板材在 功能或性能发明的不足，通过采用现有的连续式聚醋流程生产线，提供一种改善聚醋结晶 性能、提高耐热性及抗静电性，且适于挤出成型板材用的聚醋及其制备方法。
[0005] 本发明人惊讶的发现，通过添加二元駿酸（即第Η组分）和二元醇（即第四组分） 与对苯二甲酸和己二醇共聚，可W有效改善聚醋的结晶性能，降低聚醋的烙点，有利于后加 工温度的降低；添加多居基化合物（即第五组分）为交联剂，可W有效提高聚醋分子链段的 紧密型，提高分子量，从而提高板材的抗冲击强度；通过添加异相无机粉体，可在共聚烙体 中形成一定的晶核，确保聚醋在后加工成型过程中提高其结晶速率，有效提高其热变形温 度；通过添加亲水改性剂参与共聚反应，可有效改善聚醋的抗静电性和稳定性；添加铁系 催化剂可W提高醋化、缩聚反应速率，有效降低降解反应。
[0006] 基于W上的发现，本发明公开了一种板材用的聚醋，所述聚醋原料包括：
[0007] 对苯二甲酸，己二醇，5~20wt%除对苯二甲酸W外的二元駿酸（第Η组分），1~ 5wt%二元醇（第四组分），0.002~0.006wt%多居基化合物（第五组分），0.01~0.1 wt% 亲水改性剂，0. 01~0. 〇3wt%异相无机物，W聚醋理论重量计。
[0008] 优选，所述的板材用聚醋，其原料包括：
[0009] 对苯二甲酸，己二醇，8~18wt %除对苯二甲酸W外的二元駿酸（第Η组分）， 2~4wt %二元醇（第四组分），0. 003~0. 005wt %多居基化合物（第五组分），0. 04~ 0. 08wt%亲水改性剂，0. 02~0. 03wt%异相无机物，W聚醋理论重量计。
[0010] 在本发明中，对苯二甲酸还可W用对苯二甲酸的衍生物代替，例如对苯二甲酸 醋，优选为对苯二甲酸甲醋。对苯二甲酸和己二醇的摩尔比为1 : (1.0~2. 5)，优选为 1 : (1.1~1.8)。对苯二甲酸的衍生物的添加量W对苯二甲酸重量计。
[0011] 在本发明中，第Η组分二元駿酸可W是脂肪族二元酸，例如C2~C18脂肪族二元 酸，优选己二酸，了二酸，己二酸，辛二酸，癸二酸，十二碳二元酸，十四碳二元酸；第Η组分 二元酸可W是芳香族二元酸，例如间苯二甲酸，邻苯二甲酸；第Η组分二元酸可W是含有杂 环结构的二元駿酸，例如巧喃二駿酸。
[0012] 在本发明中，第四组分二元醇可W是C2~C18脂肪族二元醇，优选了二醇，丙二 醇，戊二醇，己二醇，辛二醇，癸二醇；二元醇也可W是含離键的二元醇，例如二甘醇，聚離二 元醇（例如，聚氧化丙帰二醇，聚己二醇）。
[0013] 在本发明中，第五组分多居基化合物可W为季戊四醇、山梨醇、木糖醇、1，1，1-Η 居甲基丙焼（简称Η居甲基丙焼）中至少一种。
[0014] 在本发明中，亲水改性剂可W为丙帰酸，甲基丙帰酸，丙帰醜胺，己酸己帰醋，己酸 了酸纤维素中任一种。本发明优选己酸了酸纤维素 （CAS :9004-36-8)。
[0015] 在本发明中，异相无机物可W为超细碳酸巧，硫酸顿，硫酸巧，娃灰石，高岭±，二 氧化娃，水合娃酸镇，氨氧化镇，蒙脱± (MMT)任一种，优选为硫酸顿。
[0016] 所述的板材用的聚醋，它的特性粘度为0. 700~0. 850dl/g，烙点为210~25(TC， 端駿基含量为22~30mol/t。优选，所述的板材用聚醋的特性粘度为0. 810~0. 840dl/g， 烙点为210~245°C，端駿基含量为23~27mol/t〇
[0017] 本发明还公开了上述聚醋的制备方法：
[0018] (1)将对苯二甲酸、己二醇，二元駿酸，二元醇，多居基化合物，异相无机物和铁系 催化剂，混合揽拌进行浆料调制；
[0019] (2)将调配好的浆料置于第一反应器中，在250~28(TC、0. 05~0. 15Mpa (表压） 条件下进行醋化反应，生成对苯二甲酸双居己醋，反应至醋化率至少为92% ;
[0020] (3)将亲水改性剂、錬系催化剂与对苯二甲酸双居己醋混合，输入到第二反应器中 进一步醋化和预缩聚，得到预聚物，反应温度为255~285°C，真空度为15~35mmmHg，反应 时间0. 5~1小时；
[0021] (4)将预聚物输入到第Η反应器中进行缩聚反应，得到聚醋产品，反应温度为 260~290°C，真空度为1~5mmHg，反应时间为2~3小时。
[0022] 优选，步骤（1)中，铁系催化剂可W为己二醇铁，铁酸四了醋，铁酸四异丙醋，优选 铁酸四了醋。在一些实施例中，铁系催化剂中铁原子含量，W聚醋理论重量计为0. 0003~ 0. 0004wt%。铁系催化剂计量后投加进浆料调制罐。
[002引步骤（1)中，将将对苯二甲酸、己二醇，二元駿酸，二元醇，多居基化合物，异相无 机物等原料和铁系催化剂，W-定比例添加进浆料混合槽进行浆料调制，并通过浆料供应 槽计量后进入第一反应器。
[0024] 优选，步骤似中，所述的第一反应器可为醋化蓋。
[0025] 优选，步骤似中，通过精傭培分离出反应中生成的水。
[0026] 优选，步骤（3)中，所述的錬系催化剂可W为己二醇錬，Η氧化二錬、醋酸錬中任 一种，优选为己二醇錬。在一些实施例中，錬系催化剂中錬原子含量为0. 018~0. 02wt%， W聚醋理论重量计。
[0027] 优选，步