[發(fā)明專(zhuān)利]一種含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310445644.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103524722A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃卓旺;江立平;宋懷軍;張榮;吳國(guó)旺;丁建中;曾曉元
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇立新化纖科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/682
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/682;C08G63/78;C08G63/85;C08K5/523;C08K5/521;C08K5/524
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯及其制備方法，特別是涉及一種苯環(huán)上的氫被氟取代的含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酯是目前人類(lèi)使用最為廣泛的合成高聚物之一，早在二十世紀(jì)40年代就合成出了對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET），并發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的性能，而廣泛的應(yīng)用于紡織、包裝、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車(chē)、電子電器、安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種結(jié)晶性線型飽和聚酯，具有耐高溫、耐濕、電絕緣性能好、耐油、耐化學(xué)腐蝕、成型快等特點(diǎn)。其在工業(yè)中的一些應(yīng)用實(shí)例顯示出其在某些方面無(wú)可替代的優(yōu)越性，現(xiàn)它已成為繼聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）和改性聚苯醚（MPPO）之后的第五大通用工程塑料，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)、電子電器工業(yè)、食品醫(yī)療器械、包裝材料、環(huán)境工程、通訊設(shè)備、運(yùn)動(dòng)休閑器械等。隨著對(duì)PBT結(jié)構(gòu)和性能的研究不斷深化，不僅開(kāi)發(fā)出不同級(jí)別、不同類(lèi)型的工程塑料，如高沖擊的、耐熱的、阻燃的等，而且使它在合成纖維方面的應(yīng)用越來(lái)越受重視。PBT纖維彈性優(yōu)越，手感柔軟，染色方便，兼有滌綸、錦綸、氨綸三者的優(yōu)點(diǎn)。

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人民生活水平的提高，對(duì)聚酯纖維的差別化、功能化需要越來(lái)越高。因此聚酯的改性也變得尤為的重要，聚酯改性目的除了對(duì)普通聚酯性能進(jìn)行優(yōu)化外，主要是通過(guò)改性手段賦予新型聚酯差別化的功能性特征。例如：抗靜電、阻燃、吸濕排汗、防污防臭等。目前，聚酯主要新品種有：抗靜電聚酯、高強(qiáng)耐磨聚酯、仿棉超軟聚酯、超疏水性聚酯、抗污聚酯等。

目前，通過(guò)在聚合物中引入氟原子，從而改善材料的表面性能，如疏水疏油性及防污性等，以及賦予聚酯材料各種功能。由于含氟聚合物通常具有低表面能、低摩擦系數(shù)和不粘附性，灰塵污物難于附著等特性，因此含氟聚合物的抗污耐磨性好。而當(dāng)前含氟聚合物以氟代烯烴類(lèi)聚合物為主（例如：聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物等）；含氟聚氨酯、含氟聚醚、含氟聚酯等的研究則相對(duì)滯后。

許多學(xué)者對(duì)含氟化合物改性聚酯進(jìn)行了研究，并取得了一定的成果。目前含氟化合物改性聚酯的方式主要是通過(guò)加入含氟封端劑，或者加入含氟二元醇、含氟二元酸等含氟化合物作為第三單體來(lái)改性聚酯。中國(guó)專(zhuān)利CN101139434A中采用含氟封端劑的加入，間苯二甲酸二甲酯和丁二醇采用酯交換法，加入含氟封端劑N-羥乙基全氟辛酰胺，制備出了含氟量低而耐沾污性能好的聚酯材料。胡娟（胡娟.含氟聚酯和光刻膠波導(dǎo)材料的分子設(shè)計(jì)與性能研究[D].碩士論文,吉林:吉林大學(xué),2007.）利用分子設(shè)計(jì)的原理，通過(guò)添加含氟二元醇共聚的方式，將對(duì)苯二甲酰氯、六氟雙酚A和含氟辛二醇三元共聚合成出了新型高含氟量的聚酯。該聚酯具有優(yōu)異的性能而被應(yīng)用于光波導(dǎo)材料。

然而，將這些含有氟元素的聚酯應(yīng)用于紡織及包裝材料中有一定的局限性，主要問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)的含有氟元素的聚酯分子量低，不能滿足紡絲和成膜的要求；現(xiàn)有技術(shù)目前主要是通過(guò)織物的含氟后整理方式來(lái)賦予其防水防污功能，而這類(lèi)方法最大的缺點(diǎn)在于難以解決時(shí)效性、耐久性及耐磨性等問(wèn)題，并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

因此，開(kāi)發(fā)含氟聚酯用于紡織及包裝材料的超疏水、憎水憎油、防污性能的改性，必將具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯及其制備方法，特別是涉及一種苯環(huán)上的氫被氟取代的含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯及其制備方法。本發(fā)明所述的含氟含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯在聚合物的主鏈上引入了氟原子，并且制備出的含氟含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯切片可以直接用于紡絲、成膜、注塑等。本發(fā)明中所述的含氟含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯是通過(guò)四氟對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸與丁二醇，經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)得到的含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯。該含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯切片可以直接紡絲、成膜、注塑等。而且通過(guò)共聚法對(duì)聚酯進(jìn)行疏水防污改性，可以從根本上解決疏水防污聚酯的時(shí)效性、耐久性及耐磨性等問(wèn)題。

本發(fā)明以對(duì)苯二甲酸、1,4-丁二醇、四氟對(duì)苯二甲酸為原料，按一定的配比，進(jìn)行酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，從而制備得到含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯。

本發(fā)明的一種含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯，其特征是所述含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯是由四氟對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸和丁二醇共聚得到的含氟PBT無(wú)規(guī)共聚酯；所述的四氟對(duì)苯二甲酸具有如下結(jié)構(gòu)式：

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種含氟共聚酯及其制備方法，分為酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)兩步，具體步驟如下：