[發明專利]一種芳香族聚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201710022152.5
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106810676B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 顧嬡娟;管清寶;高奕;梁國正;袁莉
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08G63/06
• 分類號: C08G63/06;C08G63/60;C08G63/78
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

本發明公開了一種芳香族聚酯及其制備方法。將同時含端羧基和端羥基的全芳香族單體、含有端羥基或/和端羧基的半芳香族單體、催化劑及醋酸酐，經乙酰化反應和酯交換反應后，在真空度為1～20mbar、溫度為300～320℃條件下繼續反應；結束后再在氮氣氣氛中冷卻至室溫，將產物研磨為精細粉末，經縮聚反應，得到一種芳香族聚酯。本發明選用全芳香族和半芳香族單體作為一鍋法聚合反應起始物，提供了一種制備芳香族聚酯的新方法，它不需要借助外力作用來達到增強，而是依靠在聚合過程中實現拉伸強度和玻璃化轉變溫度的自增強，同時該芳香族聚酯的熔體粘度低，加工性優良。本發明的制備方法具有簡便、適用性廣的特點。

技術領域

本發明涉及一種芳香族聚酯及其制備方法，屬于高性能聚合物技術領域。

背景技術

聚酯類高分子材料包括脂肪族聚酯和芳香族聚酯，脂肪族聚酯由于自身體系的柔性結構，其模量和玻璃化轉變溫度（T_g≈50^oC）遠低于具有剛性結構的芳香族聚酯，而后者熔融溫度高（T_m≥350^oC），加工性較差。為了獲得兼具良好加工型和高耐熱性的聚酯，人們采用對苯二甲酸二甲酯與二醇類單體進行酯交換反應，制得聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等半芳香族聚酯，并發展成為熱塑性聚酯中最主要的品種。這類聚酯的電絕緣性優良，具有優良的物理機械性能，包括抗蠕變性、耐疲勞性、耐摩擦性、尺寸穩定性等，但是缺點也較為明顯。雖然耐熱性優于脂肪族聚酯，但T_g仍然只能達到80^oC；此外，還存在結晶速率慢、成型加工困難、模塑溫度高、生產周期長和沖擊性能差的問題。因此，長期以來PET、PBT都被歸類為通用工程塑料。

近年來人們通過將脂肪族或半芳香族聚酯與熱致性液晶聚酯進行共混的方法來發展高性能聚酯。例如，將PET與液晶聚（對氧基苯甲酸酯-co-對氧基萘甲酸酯）共混擠出，制成具有皮芯結構的纖維。采用牽引拉伸的方式驅使作為芯材的液晶聚酯取向，以期達到自增強楊氏模量、拉伸強度的效果。當聚（對氧基苯甲酸酯-co-對氧基萘甲酸酯）含量為15wt%時，纖維樣品的拉伸強度提高了120%；然而體系的T_g并未隨液晶聚（對氧基苯甲酸酯-co-對氧基萘甲酸酯）的加入而升高，這是因其皮芯結構之間并無任何物理或化學鍵作用力（參見文獻W N Kim and M M Denn. Properties of blends of a thermotropic liquidcrystalline polymer with a flexible polymer (Vectra/PET)[J]. Journal ofRheology, 1992, 36: 1477-1498）。因此，如何在確保良好加工性的前提下，制備高拉伸強度、高耐熱的聚酯材料是目前高性能熱塑性聚合物一個具有重大應用價值的課題。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供一種兼具低粘度、高T_g和高拉伸強度的芳香族聚酯及其制備方法。

實現本發明目的所采用的技術方案是提供一種芳香族聚酯的制備方法，包括如下步驟：

1、將1mol同時含端羧基A和端羥基B的AB型全芳香族單體、1～2.5mol含有端羧基或/和端羥基的AA、BB或AB型半芳香族單體、0.5～2mmol催化劑和1.5～4mol醋酸酐加入反應器中；在氮氣氣氛、溫度為120～140℃的條件下，乙酰化反應30～60min；

2、以0.5～1.5℃/min的速率升溫至140～320℃，進行酯交換反應1～5h；