[發(fā)明專利]一種改性脂肪族-芳香族共聚酯及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310628443.0
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103709679A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙巍;苑仁旭;袁志敏;焦建;熊凱;鐘宇科;徐依斌;吳水珠
• 申請（專利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/00;C08K5/353;C08K5/29;C08G63/183;C08G63/16;C08G63/78;C08G63/85
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚酯技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高粘度、低端羧基含量的改性脂肪族-芳香族共聚酯及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

每年全球有數(shù)以千萬噸的聚酯塑料制品被丟棄在垃圾場中或者焚燒掉。將聚酯丟棄或者焚燒對于環(huán)境是有害的。因此，制備生物降解聚酯代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚酯是解決上述問題的有效途徑。由對苯二甲酸、己二酸、乙二醇共聚形成的PET共聚酯由于具有良好的生物降解性，較低的生產(chǎn)成本、良好的力學(xué)性能和加工性能，受到了廣泛的關(guān)注。

PET共聚酯主要通過酯化、高溫高真空縮聚反應(yīng)得到。在聚合反應(yīng)的后期，物料粘度變大，小分子在熔體內(nèi)擴散困難，要想得到高分子量的共聚酯，需要在縮聚釜中停留較長的時間，這樣會導(dǎo)致降解反應(yīng)的產(chǎn)生，導(dǎo)致樹脂顏色變黃、端羧基升高，使制品性能下降。中國專利CN200710177236.2公開了一種利用二元噁唑啉和二酰基雙己內(nèi)酰胺聯(lián)用擴鏈法制備高粘度聚己二酸丁二醇酯的方法，該方法可以制備粘度為1.1dL/g的樹脂，但該方法中二?；p己內(nèi)酰胺在擴鏈中會產(chǎn)生小分子化合物，使樹脂的性能劣化，并且二?；p己內(nèi)酰胺價格較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種高粘度、低端羧基含量的改性脂肪族-芳香族共聚酯。

本發(fā)明另一目的在于提供一種上述高粘度、低端羧基含量的改性脂肪族-芳香族共聚酯的制備方法。

本發(fā)明再一目的在于提供上述高粘度、低端羧基含量的改性脂肪族-芳香族共聚酯在工程塑料、包裝材料中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：

一種高粘度、低端羧基含量的改性脂肪族-芳香族共聚酯，包含以下按重量份計的組分：

低粘度脂肪族-芳香族共聚酯????100份

噁唑啉類化合物???????????????0.5～3份

羥基擴鏈劑???????????????????0.4～2.5份。

優(yōu)選地，所述低粘度脂肪族-芳香族共聚酯為聚對苯二甲酸丁二醇酯-co-己二酸丁二醇酯。

優(yōu)選地，所述聚對苯二甲酸丁二醇酯-co-己二酸丁二醇酯中聚對苯二甲酸丁二醇酯單元與聚己二酸丁二醇酯單元的重量比為（0.9～1.1）:1。

所述的低粘度脂肪族-芳香族共聚酯的特性粘度為0.9～1.1dL/g。

所述的噁唑啉類化合物為2,2-雙-2-噁唑啉、1,3-雙(2-噁唑啉基)苯和2-噁唑啉基苯中的至少一種。

所述的羥基擴鏈劑為異氰酸酯類化合物及其衍生物、縮水甘油醚類化合物和縮水甘油酯類化合物中的至少一種。

所述的異氰酸酯類化合物包括二異氰酸酯的二聚體、二異氰酸酯的三聚體和碳化二亞胺改性的二異氰酸酯中的至少一種。

優(yōu)選地，所述的二異氰酸酯指甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、間苯二亞甲基二異氰酸酯、異弗爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和含有碳化二亞胺的二苯甲烷二異氰酸酯中的至少一種。

所述的縮水甘油醚類化合物為包含甲基丙烯酸縮水甘油醚結(jié)構(gòu)的共聚物。

所述的低粘度脂肪族-芳香族共聚酯由以下方法制備得到：

將對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ァ?,4-丁二醇和催化劑投入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)，加入1,6-己二酸繼續(xù)反應(yīng)，得到酯化物；升溫降壓，縮聚反應(yīng)1～3h，壓出，經(jīng)水冷、拉條、切粒，得到低粘度脂肪族-芳香族共聚酯。

所述的催化劑為鈦酸酯類化合物。

所述的鈦酸酯類化合物包括鈦酸丁酯、鈦酸異丁酯和鈦酸異丙酯中的至少一種。

所述加熱反應(yīng)的條件為在180～220℃酯化反應(yīng)。

優(yōu)選地，為了更好地控制酯化反應(yīng)進程，可通過觀察酯化反應(yīng)生成的水或甲醇溜出量，以達(dá)到理論值為終點。

所述的升溫降壓指加熱溫度至220～250℃，減低壓力至60Pa。

在縮聚過程中，為了減少不必要的降解反應(yīng)，可以加入少量的穩(wěn)定劑，包括磷酸酯類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑、受阻酚類穩(wěn)定劑、胺類穩(wěn)定劑等。

本發(fā)明還提供了一種上述高粘度、低端羧基含量的改性脂肪族-芳香族共聚酯的制備方法，包含以下具體步驟：將低粘度脂肪族-芳香族共聚酯、噁唑啉類化合物、羥基擴鏈劑在混合機中混勻后投入雙螺桿擠出機中，于180～220℃熔融擠出、拉條、切粒，得到高粘度、低端羧基含量的改性脂肪族-芳香族共聚酯。

優(yōu)選地，噁唑啉類化合物、羥基擴鏈劑可以以本體的形式加入，也可以以母粒的形式加入。