[發(fā)明專利]共聚酯納米復合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710042748.8
• 申請日: 2007-06-26
• 公開（公告）號: CN101092506A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施利毅;李立;馮欣;曹紹梅;張雨;王源
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學
• 主分類號: C08L67/00
• 分類號: C08L67/00;C08L69/00;C08L33/12;C08K3/22;C08K5/524
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種共聚酯納米復合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

共聚酯作為熱塑性聚合物在光學、建筑、汽車、電氣等行業(yè)中應用廣泛，其具有理想的機械和光學性質(zhì)，如PCT和PECT等，使它們可以用于各種用途如片材以及成型部件。PCT(聚對苯二甲酸-1，4環(huán)己二甲酯)是20世紀80年代由美國的EastmanKodark公司開發(fā)的聚酯新品種，由PTA(對苯二甲酸)或DMT(對苯二甲酸二甲酯)和CHDM(1，4-環(huán)己二甲醇)先通過酯化或酯交換反應再縮聚而成。國內(nèi)于20世紀90年代開始關(guān)注PCT，它是一種半結(jié)晶的熱塑性聚酯，其突出的優(yōu)點是耐熱性好，熔點、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱變形溫度均比其他熱塑性聚酯和工程塑料高，與PPS(聚苯硫醚)相同。利用它優(yōu)良的耐熱性能，主要應用于耐高溫材料方面，如耐熱食品容器、餐盤等。PECT是由DMT或PTA、EG(乙二醇)和CHDM三種單體共聚而成的共聚酯。在一定的EG/CHDM比例下，由于分子鏈中環(huán)己烷單元的引入，降低了整個分子鏈的規(guī)整性，PECT為一種完全無定形的透明共聚酯。它的透明性、著色性和氣密性等都很好，克服了PET在這方面的缺陷，所以在食品包裝、日用品和化妝品容器、光化學及醫(yī)學領(lǐng)域有很好的應用前景。

但共聚酯通常對于UV輻射不是十分穩(wěn)定，在紫外線的作用下會發(fā)生光老化而導致降解。降解物在空氣中同氧或者其它活性成分發(fā)生反應，從而出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，同時力學性能也將大幅度降低，最后導致其實際使用壽命縮短，長期以來這些問題限制了聚酯的使用，必須得到解決以使聚酯可以適合于用于室外制品。目前國內(nèi)外主要采取向聚酯材料中加入有機光穩(wěn)定劑和在板材接受日光輻射的外表面附著一層有機光穩(wěn)定劑兩種方法來加以解決光老化問題。采用有機光穩(wěn)定劑或在合成聚酯的工藝過程中引入其它基團來改善聚酯抗紫外性的方法，此類方法都存的問題是，有機光穩(wěn)定劑長期使用后自身會老化降解，從而引起其紫外線屏蔽功能失效。中國專利CN1409737公開了一種抗紫外輻射的共聚酯摻混物，其包括具有1，4-環(huán)己烷二甲醇的聚對苯二甲酸亞乙酯基共聚聚酯和苯并惡嗪酮、二聚體的苯并三唑、三嗪及其混合物的紫外線輻射吸收劑，用此方法制備的共聚酯摻混物片材經(jīng)紫外線照射1536小時后，片材的顏色變化比未改性的小3.4倍。但此方法由于采用了有機類的紫外線吸收劑，具有一定的毒性，同時它們在樹脂基體中的穩(wěn)定性較差，在材料加工過程中容易發(fā)生分解，制品的耐溫性能受到限制。而第二種方法又分為兩種：涂覆法和共擠法。涂覆法工藝簡單，但涂層牢固度差，不均勻，易脫落。共擠法形成的吸收層各項性能都優(yōu)于涂覆法制作的涂層，共擠法是通過共擠機在板材的表面形成一個融合均勻并且牢固的抗紫外線共擠層(即UV層)，但抗紫外線共擠層(UV層)的厚度控制嚴格而且需要配備價格高昂的專用的雙層共擠出設(shè)備，從而限制了其發(fā)展。同時，該方法還存在可能導致力學性能下降的問題。美國伊士曼公司的發(fā)明專利CN1612806A中開發(fā)了一種紫外線防護的多層結(jié)構(gòu)，其包含用共聚酯/聚碳酸酯共混物生產(chǎn)的一個層和一個防護性含紫外線吸收性化合物的聚碳酸酯覆蓋層。該方法能有效提高防護層與基材的附著力，但依然存在需要配備價格高昂的專用的雙層共擠出設(shè)備的不足。

聚酯/聚碳酸酯合金材料是上世紀80年代中期發(fā)展起來的很有前途的工程塑料，其綜合性能優(yōu)異，除了具備聚酯的耐化學性和易加工性外，還具備聚碳酸酯的高強度和耐熱性。因此，聚酯/聚碳酸酯合金材料在汽車工業(yè)、電器電子行業(yè)和機械制造等方面得到了廣泛的應用。德國BASF公司在CN1285858A中開發(fā)的抗沖性的聚酯和聚酯/聚碳酸酯共混物，其組成為兩種不同的聚酯、一種聚碳酸酯和一種玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于-30℃的彈性聚合物。所用橡膠組分為乙烯-丙烯酸正丁酯-丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物或帶有苯乙烯-丙烯腈或甲基丙烯酸甲酯殼的接枝共聚物以提高共混物的沖擊強度。Allen等人的美國專利4786692公開了聚碳酸酯與1，4-環(huán)己烷二甲醇和乙二醇(1∶4摩爾比)的聚酯的共混物。據(jù)稱該共混物的熱變形溫度較低，但拉伸、彎曲和沖擊強度較好。相類似的發(fā)明還有US4764556，JP583098357，DE3302124，EP0133993等。