[發(fā)明專利]一種難燃聚酯及其制成的薄膜

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910166201.8
• 申請(qǐng)日: 2009-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN101993582A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁婷;鄒美華;祁華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/00
• 分類號(hào): C08L67/00;C08G63/85;C08G63/83;C08K5/49;C08K5/523;C08K3/32;C08K5/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種難燃聚酯及其制成的薄膜。

背景技術(shù)

聚酯本身具有優(yōu)良的特性，特別是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)，由于其機(jī)械、物理、化學(xué)性能優(yōu)異，如機(jī)械強(qiáng)度好、耐熱、耐化學(xué)試劑、透明性好特點(diǎn)，在各種領(lǐng)域被廣泛用作纖維、薄膜、樹脂和其他模塑產(chǎn)品。然而，由于聚酯自身不具有難燃性能，限制了其在電器絕緣材料、電機(jī)等領(lǐng)域的運(yùn)用。

近十年來，許多公司大學(xué)研究機(jī)構(gòu)對(duì)難燃聚酯做了很多的研究和應(yīng)用開發(fā)，也出現(xiàn)了許多難燃型的聚酯。用于難燃聚酯最常用的是鹵素難燃劑與氧化銻組成的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，雖然可以賦予聚酯很高的氧指數(shù)與UL94難燃級(jí)，能滿足對(duì)火災(zāi)安全要求嚴(yán)格場(chǎng)所的使用規(guī)范，但此系統(tǒng)熱裂及燃燒時(shí)生煙量較大，且產(chǎn)生有毒和腐蝕性氣體。此外，由于添加了這些難燃劑，聚酯薄膜的其他方面性能會(huì)有所下降，如機(jī)械性能和熱性能。

另外，在用縮聚方法制造聚酯時(shí)，現(xiàn)行的縮聚催化劑一般都以銻的化合物為主。使用銻化合物作催化劑所得到的難燃聚酯，應(yīng)用在制膜過程中時(shí)，銻金屬容易析出形成異物，影響難燃聚酯薄膜的品質(zhì)。其外目前很多難燃聚酯雖然有很好的難燃效果，但其燃燒時(shí)滴落物而引發(fā)二次燃燒的事件越來越多。尋找非銻無鹵難燃抗滴落聚酯也是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種非銻催化劑制造的抗滴落型無鹵難燃聚酯及其制成的薄膜。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種難燃聚酯，由酯交換反應(yīng)和縮聚反應(yīng)后得到的聚酯與至少難燃劑共混制得，

(1)至少有一種添加原料為苯甲酸酯類化合物，且該苯甲酸酯類化合物的添加量相對(duì)于聚酯的重量為0.1～2.0wt％；

(2)至少有一種添加原料為鈦化合物，且鈦元素添加量相對(duì)于聚酯重量為0ppm＜Ti≤15ppm；

(3)至少有一種添加原料為鎂化合物，且鎂元素添加量相對(duì)于聚酯的重量為1ppm＜Mg≤100ppm；

(4)至少有一種添加原料為有機(jī)磷化合物，且有機(jī)磷元素添加量相對(duì)于聚酯的重量為0ppm＜P≤150ppm；

(5)至少有一種添加原料為無機(jī)磷酸鹽化合物，且無機(jī)磷元素添加量相對(duì)于聚酯重量為0ppm＜P≤150ppm；

(6)至少有一種添加原料為難燃劑，且該難燃劑添加量相對(duì)于難燃聚酯組合物重量為0.5～39.5wt％。

本發(fā)明中苯甲酸酯類化合物作為抗滴落劑使用，可以是苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯，也可以是苯甲酸二甲酯，苯甲酸三甲酯，苯甲酸二乙酯，苯甲酸三乙酯等多酯化合物。苯甲酸酯類化合物抗滴落劑優(yōu)選苯甲酸多甲酯，最優(yōu)選苯1，2，4-三甲酸三甲酯。

本發(fā)明中鈦化合物、鎂化合物作為縮聚反應(yīng)的催化劑使用，其中鈦化合物是鈦與配體形成的螯合型結(jié)構(gòu)化合物，其配體為1～30的酮基、醛基、羧基或酯基，例，配體可為丁二酸、己二酸、鄰苯二羧酸、對(duì)苯二甲酸、乙酸乙烯酯、甲酸甲酯、丙二酸二甲酯、乙酸戊酯、苯乙酮、2-苯基丙醛、鄰羥基苯甲醛、2-丁烯醛、3-苯基丙烯醛等。

鈦元素添加量優(yōu)選相對(duì)于聚酯重量為3ppm≤Ti≤8ppm。

所述鎂化合物是有機(jī)酸鎂，優(yōu)選草酸鎂、丙酸鎂、丙烯酸鎂、醋酸鎂或硬脂酸鎂。

所述有機(jī)磷化合物是一種穩(wěn)定劑和抗氧化劑，包括了含季戊四醇結(jié)構(gòu)的磷化合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

其中，X基團(tuán)是C原子數(shù)為1～12的烷烴或烯烴，或是C原子數(shù)為1～12的烷烴或烯烴的同分異構(gòu)體，或是C原子數(shù)為1～12的烷烴或烯烴的酯類化合物、醚類化合物或衍生物，或是C原子數(shù)為1～12的烷烴或烯烴的同分異構(gòu)體的酯類化合物、醚類化合物或衍生物。

所述有機(jī)磷化合物還包括四[β～(3，5～二叔丁基～4～羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，四[β～(3，5～二叔丁基～4～羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

所述有機(jī)磷化合物中，含季戊四醇結(jié)構(gòu)的磷化合物與四[β-(3，5～二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的質(zhì)量百分比為：1∶0.1～1∶10。在縮聚反應(yīng)階段添加有機(jī)磷化合物，能抑制聚酯在縮聚時(shí)的自身熱降解和氧化降解，另外在擠出共混過程中添加有機(jī)磷化合物，能降低難燃聚酯在高溫?cái)D出環(huán)境下的降解速度，從而提高難燃聚酯的熱力學(xué)性能。

鎂元素和有機(jī)磷元素的添加量摩爾比為0.1≤Mg/P≤17，鈦元素、鎂元素之和與有機(jī)磷元素的添加量摩爾比為0.3≤(Ti+Mg)/P≤18。