增韧耐热高透明改性聚酯及其制备方法与流程

文档序号:40649949发布日期:2025-01-10 18:56阅读:179来源:国知局

本发明涉及一种聚酯,本发明还涉及聚酯的制备方法,属于高分子材料。


背景技术:

1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)是一种非常常见的热塑性塑料,因其具有机械强度高、易加工、良好的电绝缘性等优势而广泛应用于各个领域,如消费电子产品、汽车零部件、玩具、家电产品等。由于我国持续推动高质量发展,国内下游行业对abs的需求不断增长,近几年abs进口量均维持在百万吨以上。但是abs的价格长期保持高位,对某些溶剂(如酮类、酯类)敏感,不可循环回收,不利于低碳生活。因此,提供一种价格便宜可替代abs的新型环保材料具有广阔的应用前景。

2、参考专利申请号为202111631831.5的中国发明专利申请公开《一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料及其制备方法》(申请公布号为cn114262481a),该申请公开了一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料及其制备方法,但该复合材料的成分相对复杂,需要加入玻璃纤维、改性填料、收缩率调节剂、相容剂等成分;再参考专利申请号为201610554244.3的中国发明专利申请公开《一种替代abs的高韧性pp复合材料及其制备方法[》(申请公布号为cn106009313a),该申请公开了一种替代abs的高韧性pp复合材料及其制备方法,该发明提供的pp复合材料具有与abs材料相近的收缩率、缺口冲击强度,同时其具有比abs材料更高的韧性,可以弥补abs材料韧性差的不足。但是以上两种发明均需加入大量玻璃纤维或滑石粉,这会大大降低材料的透光率,不利于替代透明abs材料。

3、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种性能优良的半结晶型热塑性塑料。因其主链上含有刚性苯环,pet具有较高的拉伸强度、抗蠕变性、透光率以及良好的耐磨性。此外,pet对醇、脂肪烃、油、油脂和稀酸具有出色的耐受性,对稀碱,芳香烃和卤代烃具有中等耐受性,优异的电绝缘性能。且pet价格低廉,可循环回收,有利于减少环境污染,有望替代透明abs材料。

4、但是目前pet的玻璃化转变温度普遍较低(≤75℃),这严重限制了pet的适用范围以及国产pet的出口。目前高玻璃化转变温度的共聚酯基本被美国伊士曼、韩国sk两家国际巨头垄断。从原材料制备到产品加工的全过程均实行了技术保护措施,因此国内市场基本依赖从美、韩进口,国内少数厂商在研发及试产中,但仍处于未成熟阶段。


技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能替代abs的增韧耐热高透明改性聚酯。

2、本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能替代abs的增韧耐热高透明改性聚酯的制备方法。

3、本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为:一种增韧耐热高透明改性聚酯,其特征在于包括如下组分对苯二甲酸、乙二醇、羟乙氧基芳烃衍生物二元醇、柔性共聚改性单体、催化剂和稳定剂;所述对苯二甲酸、乙二醇的摩尔比为1:1.1~1.8;所述羟乙氧基芳烃衍生物二元醇摩尔含量为0.1%~10%;所述柔性共聚改性单体摩尔含量为0.1%~10%;所述催化剂的添加总量为聚酯总质量的100~400ppm;所述稳定剂的添加量为聚酯总质量的5~50ppm。

4、作为优选,所述的羟乙氧基芳烃衍生物二元醇具有如下结构:

5、

6、其中r为以下结构式中的任一种:

7、

8、作为优选,所述的柔性共聚改性单体为己二酸、1,3-丙二醇、丁二醇、己二醇中的至少一种。

9、作为优选,所述催化剂为锑系催化剂、钛系催化剂、锗系催化剂中的至少一种。

10、作为优选,所述稳定剂为磷系稳定剂,可以采用磷酸、亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸铵中的至少一种。

11、本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为:一种增韧耐热高透明改性聚酯的制备方法,包括如下步骤:

12、①酯化反应:将对苯二甲酸、乙二醇、羟乙氧基芳烃衍生物二元醇、柔性共聚改性单体、催化剂、稳定剂加入到反应釜中,搅拌升温至230~250℃,控制釜内压力达到300~380kpa,反应1.5~3h,酯化率达到90~99%时,泄除压力,排出酯化水;

13、②缩聚反应:使釜内真空度逐步小于100pa,反应温度为260~285℃,反应3~5h;出料,切粒,获得基础切片,特性黏度为0.65~0.7dl/g。

14、与现有技术相比,本发明的优点在于:采用羟乙氧基芳烃衍生物二元醇单体作为第三共聚单体作耐热改性,柔性共聚单体作为第四共聚单体实现增韧改性,使制备的高玻璃化转变温度共聚酯兼具优异的耐热性与韧性。

15、传统pet中引入高反应活性羟乙氧基芳烃衍生物二元醇,可提高pet的玻璃化转变温度及热变形温度,使其应用范围更广;利用的烷链柔性共聚改性单体可以提高pet分子链段的运动能力,从而提升pet的结晶速率。同时,烷链柔性共聚改性单体的加入也可以避免改性pet材料发脆的问题。

16、共聚阶段改性能使羟乙氧基芳烃衍生物二元醇和柔性共聚改性单体分散更均匀,使得pet改性效率更高,且不会影响材料的透明度,可有效替代透明级abs材料。加入烷链柔性共聚改性单体可以提高pet分子链段的运动能力,从而提升pet的结晶能力。同时,烷链柔性共聚改性单体的加入也可以避免改性pet材料发脆的问题。

17、本发明增韧耐热高透明聚酯的制备方法简单、添加剂加入量少,适合大规模工业化生产,能有效降低成本,使产品极具性价比。



技术特征:

1.一种增韧耐热高透明改性聚酯,其特征在于包括如下组分对苯二甲酸、乙二醇、羟乙氧基芳烃衍生物二元醇、柔性共聚改性单体、催化剂和稳定剂;所述对苯二甲酸、乙二醇的摩尔比为1:1.1~1.8;所述羟乙氧基芳烃衍生物二元醇摩尔含量为0.1%~10%;所述柔性共聚改性单体摩尔含量为0.1%~10%;所述催化剂的添加总量为聚酯总质量的100~400ppm;所述稳定剂的添加量为聚酯总质量的5~50ppm。

2.根据权利要求1所述的增韧耐热高透明改性聚酯,其特征在于所述的羟乙氧基芳烃衍生物二元醇具有如下结构:

3.根据权利要求1所述的增韧耐热高透明改性聚酯,其特征在于所述的柔性共聚改性单体为己二酸、1,3-丙二醇、丁二醇、己二醇中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的增韧耐热高透明改性聚酯,其特征在于所述催化剂为锑系催化剂、钛系催化剂、锗系催化剂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的增韧耐热高透明改性聚酯,其特征在于所述稳定剂为磷酸、亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸铵中的至少一种。

6.一种权利要求1~5中任一一种权利要求所述的增韧耐热高透明改性聚酯的制备方法,包括如下步骤:


技术总结
一种增韧耐热高透明改性聚酯,其特征在于包括如下组分对苯二甲酸、乙二醇、羟乙氧基芳烃衍生物二元醇、柔性共聚改性单体、催化剂和稳定剂。本发明还公开了一种增韧耐热高透明改性聚酯的制备方法。采用羟乙氧基芳烃衍生物二元醇单体作为第三共聚单体作耐热改性,柔性共聚单体作为第四共聚单体实现增韧改性,使制备的高玻璃化转变温度共聚酯兼具优异的耐热性与韧性。

技术研发人员:罗鸿,钱竞海,凌锋,蒲新明,赵陈粤,黄诗怡,杨利平,孙腾啸
受保护的技术使用者:万凯新材料股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/1/9
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