一种用于提高聚酯材料耐湿热老化性能的复合助剂的制作方法

文档序号:12105936阅读:1570来源:国知局

本发明属于聚酯材料助剂领域,具体涉及一种用于提高聚酯材料耐湿热老化性能的复合助剂。



背景技术:

PET薄膜的聚酯结构中存在未反应的羧基,聚合物长期遇水、热或潮气时,聚酯链段会发生水解反应而断链生成羧基,生成的羧基对聚酯水解有促进作用。碳化二亚胺水解稳定剂可使体系中的羧基被反应掉,生成稳定的酰脲,抑制水解的继续进行,可以提高聚酯的耐水解性能。

小分子碳化二亚胺及其衍生物易从聚酯材料中析出,失去水解稳定剂功能;性能稳定高分子量碳化二亚胺聚合物价格昂贵;碳化二亚胺及其衍生物加入聚酯切片挤出拉伸过程中,气味大,现场污染严重,危害生产人员身体健康。基于以上原因,研发一种对PET抗水解有效的无毒无公害材料的需求日益迫切,本发明就是针对解决此问题。



技术实现要素:

本发明的目的是要克服现有有技术的上述缺陷,提供了一种简便易行、低制造成本的用于提高聚酯材料耐湿热老化性能的复合助剂。

为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:

一种用于提高聚酯材料耐湿热老化性能的复合助剂,包括以下质量百分比的原料:

氨基有机硅树脂93~98%;

缩合反应催化剂 0.2~0.5%;

羰基化催化剂0.01~1%;

四取代硅烷1~5%;

抗氧剂0~0.5%;

紫外线吸收剂0~0.5%;

所述四取代硅烷上的取代基团为烷基、苯基、取代苯基和/或烷氧基,其中,烷基和烷氧基的碳数为1~4个。

优选地,所述氨基有机硅树脂的氨基含量为0.02~0.05wt%。更优选地,所述氨基有机硅树脂为氨基苯基共改性硅油。

优选地,所述缩合反应催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、有机螯合锡、三乙胺、钛酸酯和钛酸酯螯合物中的至少一种。

优选地,所述羰基化催化剂为4-二甲氨基吡啶(DMAP)、二氢双(2-甲氧基乙氧基)铝酸钠(红铝,Vitride)、吡啶和过渡金属羰基络合物中的至少一种。

更优选地,所述过渡金属羰基络合物为Co2(CO)8、Rh4(CO)12或Ru3(CO)12

优选地,所述四取代硅烷为苯基二甲基甲氧基硅烷、(甲氧基甲基)三甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基甲氧基二乙氧基硅烷或3,5-二苯基-1-三甲基硅基苯。

优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂164、抗氧剂264、硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)和亚磷酸三苯酯(抗氧剂TPP)中的至少一种;所述紫外线吸收剂为2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑(紫外线吸收剂UV-P)、2,4-二羟基二苯甲酮(紫外线吸收剂UV-O)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(紫外线吸收剂UV-9)、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶和六甲基磷酰三胺中的至少一种。

上述用于提高聚酯材料耐湿热老化性能的复合助剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)四取代硅烷在酸液的作用下水解,得到水解的四取代硅烷;

(2)将氨基有机硅树脂、缩合反应催化剂和水解的四取代硅烷混合反应;

(3)将步骤(2)得到的产物与羰基化催化剂、抗氧剂、紫外线吸收剂混合,研磨成糊状,即得所述用于提高聚酯材料耐湿热老化性能的复合助剂。

优选地,所述酸液的用量为四取代硅烷重量的2-5%,更优选地,所述酸液为浓度为5wt%的醋酸水溶液。

优选地,所述聚酯材料为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)。

与现有聚酯材料的耐湿热老化助剂相比,本发明的复合助剂具有成本低、无毒无害的优点,不会从聚酯材料中析出。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。如无特别说明,本发明的原料均为市售产品。

实施例1

复合助剂原料的质量百分比组成为:

氨基苯基共改性硅油(氨基含量0.02~0.05wt%) 94.7%

二月桂酸二丁基锡 0.3%

DMAP 0.05%

甲基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷 4.8%

抗氧剂1010 0.05%

紫外线吸收剂UV-O 0.1%。

甲基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷在5wt%醋酸水溶液(加入量为硅烷的3wt%)的作用下水解,再将氨基苯基共改性硅油、缩合反应催化剂二月桂酸二丁基锡与水解的甲基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷混合,在40℃下反应,缩合封端反应3小时后减压蒸馏除去小分子副产物。向得到的缩合封端液体中加入DMAP、抗氧剂1010和紫外线吸收剂UV-O且高速分散搅拌均匀,经胶体磨研磨三遍得到液体糊状复合助剂。

实施例2

复合助剂原料的质量百分比组成为:

氨基苯基共改性硅油(氨基含量0.02~0.05wt%) 95.73%

缩合反应催化剂:双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯-三乙醇胺螯合物 0.27%

红铝 0.08%

甲基甲氧基二乙氧基硅烷3.87%

抗氧剂1076 0.05%。

甲基甲氧基二乙氧基硅烷在5wt%醋酸水溶液(加入量为硅烷的2.5wt%)的作用下水解,再将氨基苯基共改性硅油、缩合反应催化剂与水解的甲基甲氧基二乙氧基硅烷混合,在40℃下反应,缩合封端3小时后减压蒸馏除去小分子副产物。向得到缩合封端液体中加入红铝、抗氧剂1076且高速分散搅拌均匀,经胶体磨研磨三遍得到液体糊状复合助剂。

实施例3

复合助剂原料的质量百分比组成为:

氨基苯基共改性硅油(氨基含量0.02~0.05wt%) 94.7%

三乙胺 0.3%

Co2(CO)8 0.04%

甲基苯基二乙氧基硅烷4.88%

抗氧剂TPP 0.05%

紫外线吸收剂UV-P 0.03%

甲基苯基二乙氧基硅烷在5wt%醋酸水溶液(加入量为硅烷的4wt%)的作用下水解,再将氨基苯基共改性硅油、缩合反应催化剂三乙胺与水解的甲基苯基二乙氧基硅烷混合,在40℃下反应,缩合封端3小时后减压蒸馏除去小分子副产物。向得到缩合封端液体中加入Co2(CO)8、抗氧剂和紫外线吸收剂且高速分散搅拌均匀,经胶体磨研磨三遍得到液体糊状复合助剂。

实施例4

复合助剂原料的质量百分比组成为:

氨基苯基共改性硅油(氨基含量0.02~0.05wt%) 95.25%

辛酸亚锡 0.25%

Ru3(CO)12 0.06%

苯基三甲氧基硅烷 4.34%

抗氧剂264 0.05%

紫外线吸收剂UV-9 0.05%

苯基三甲氧基硅烷在5wt%醋酸水溶液(加入量为硅烷的3wt%)的作用下水解,再将氨基苯基共改性硅油、缩合反应催化剂辛酸亚锡与水解的苯基三甲氧基硅烷混合,在40℃下反应,缩合封端3小时后减压蒸馏除去小分子副产物。向得到缩合封端液体中加入Ru3(CO)12、抗氧剂和紫外线吸收剂且高速分散搅拌均匀,经胶体磨研磨三遍得到液体糊状复合助剂。

将实施例1-3的复合助剂(加入量占PET切片质量的6‰)与PET大有光切片高速分散机中搅拌均匀后挤出造粒而成,耐湿热老化性能检测结果显示相应PET切片特性粘度0.6~0.8dl/g,端羧基值降至0。由于本发明复合剂是高分子量树脂,与PET具有良好的相容性,在PET切片中不存在析出的缺陷。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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