[發明專利]一種共聚酯及其生產方法

無效

• 申請號: 201110385545.5
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103130998A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 盧群英;祁華;望月克彥;李旭
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: C08G63/695
• 分類號: C08G63/695;C08G63/86;C08G63/83;C08K3/32
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技術領域

本發明涉及一種共聚酯及其生產方法。

背景技術

聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PPT)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等，由于其本身所具有的優異的機械、物理和化學性能，被廣泛用作纖維、薄膜、樹脂和其他模塑產品。

在干熱情況下，聚酯的耐水解性極佳，它比同樣溫度下的氧化降解要穩定5000倍，比同樣溫度下的熱降解穩定1000倍；但在濕熱下聚酯鏈段卻極易發生水解斷裂，在100℃以上、相對濕度100％的條件下，聚酯的水解速度比相同溫度下的熱降解快10⁴倍，比在空氣中的氧化降解快500倍。這是因為聚酯主鏈中的酯鍵、末端基羧基和羥基導致聚酯的耐水解性能較差，特別是聚酯水解為自加速反應，酸含量增加會加速水解。所以聚酯末端羧基的含量越高，其耐水解性越差。水解使得聚酯材料的力學及其他性能迅速惡化，這就極大地限制了它在一些要求濕熱的產業上的應用。

因此，為了擴展聚酯的應用領域，國內外對聚酯的水解穩定性作了不少的研究。早在1959年，Daniels就提出通過減少聚酯端羧基含量的方法來改善聚酯的水解穩定性，之后，有人提出交聯、表面涂層等方法，但較多的還是通過添加助劑的方法來達到的。

目前大多以加入含有功能官能團的封端劑來改進聚酯的耐水解性。專利CN?1312327A公開了通過使用含有環氧和氨基基團的高分子封端劑來改善聚酯的耐水解性，但該種封端劑的制備過程復雜，另外環氧基團化合物的共混反應活性不高，需要大量的添加，這就導致了成本增加。國際申請WO83/1253公開了通過加入將某些預摻混到另一熱塑性材料中的聚酯穩定劑可以提高聚酯單絲的水解穩定性，推薦的穩定劑為碳化二亞胺。但是，混入穩定劑的熱塑性材料可能對聚酯制品的其它性能產生不利的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐水解性能好的共聚酯及其生產方法。

本發明的技術解決方案是：

一種共聚酯：

(1)所述共聚酯主要由脂肪族二元醇、芳香族二元酸酯和如式1所示的含硅化合物共聚而成：

式1

其中n為1～40的整數，R₁～R₆為碳原子數為1～18的烷基或芳香基；M和N分別為碳原子數為1～18的烷基，或單一存在，或同時不存在；R₇和R₈分別為羥基或氨基。

(2)所述共聚酯中含硅化合物的共聚單元占共聚酯總重量的0.1～15.0wt％；

(3)所述共聚酯中含有一種化合物A來自無機磷酸鹽，其中磷酸鹽中磷元素含量相對于共聚酯重量為5～200ppm，磷酸鹽中金屬元素G與磷元素P的摩爾比為0.5≤G/P≤2。

為了提高共聚酯的耐水解性能，本發明在聚酯的酯交換反應過程中添加含硅化合物，具體結構如式1所示。硅氧烷結構具有很強的疏水性，因此在共聚酯中引入硅氧烷結構單元，能夠提高所得共聚酯的耐水解性能。在一條共聚酯長鏈上，可間斷地有多個硅氧烷結構單元。

所述含硅化合物的共聚單元占共聚酯總重量的0.1～15.0wt％，優選0.1～10wt％。當共聚酯中含硅化合物的共聚單元低于0.1wt％時，起不到提高共聚酯耐加水分解性的效果，而當共聚酯中含硅化合物的共聚單元過高時，會影響共聚酯的熔點，進而使共聚酯的耐熱性變差。

本發明中無機磷酸鹽作為緩沖劑使用，為堿金屬磷酸鹽和/或堿土金屬磷酸鹽。堿金屬優選鉀或鈉，堿土金屬優選鈣或鎂。

詳細地說是堿金屬正磷酸鹽、堿金屬亞磷酸鹽、堿金屬次磷酸鹽、堿土金屬正磷酸鹽、堿土金屬亞磷酸鹽、堿土金屬次磷酸鹽或其組合。