[發明專利]一種PBST樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201710531079.4
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107474227A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 涂志秀
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/85;C08J3/24;C08L67/02
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司44253
• 代理人: 伍嘉陵,彭玲

技術領域

本發明屬于高分子材料合成領域，具體涉及一種具有具有明顯改善的吹膜特性的PBST樹脂及其制備方法。

背景技術

降解聚酯材料已經被廣泛應用，如薄膜、發泡材料、注塑制件等。此類材料具有良好的物理性質，并且在堆肥或者自然狀態下可以降解為水和二氧化碳，對環境沒有潛在危害。其中，聚癸二酸對苯二甲酸丁二酯樹脂（PBST）是目前生物降解塑料研究中非常活躍的降解材料之一。然而，聚癸二酸對苯二甲酸丁二酯樹脂PBST在較高速度吹膜時，如果樹脂黏度太小，則加工范圍窄，加工條件難以控制，且膜泡不穩定，樹脂的成膜性差，不容易加工成膜，如果樹脂的黏度太大，吹塑過程中容易造成塑化不良，出現破空和晶點，影響薄膜的性能和吹膜生產連續性。

本發明經研究驚訝地發現，通過將PBST樹脂的異氰酸酯的重量含量控制在0.61%-0.75%范圍內，可以使樹脂具有明顯改善的吹膜特性，在較高速度吹膜時，膜材得成膜性好，并且不會出現破孔和晶點的情況，保證了吹膜生產的連續性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種PBST樹脂，該PBST樹脂具有明顯改善的吹膜特性，在較高速度吹膜時，膜材得成膜性好，并且不會出現破孔和晶點的情況，保證了吹膜生產的連續性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種PBST樹脂，包括：

（a）對苯二甲酸丁二醇酯單元；

（b）癸二酸丁二醇酯單元；

（c）異氰酸酯；

其中，基于PBST樹脂的總重量，異氰酸酯的重量含量為0.61%-0.75%。

所述異氰酸酯的重量含量測定方法：使用元素分析儀進行測定，將0.1-0.5gPBST樹脂樣品在1150℃高溫下的氧氣環境中經催化氧化使其燃燒分解，生成氣體中的非檢測氣體被去除，被檢測的氮氣通過吸附柱分離，再使用熱導檢測器對氮氣進行檢測，測定出氮元素的含量，并根據氮元素的含量換算成異氰酸酯的含量，其中氦氣作為載氣和吹掃氣，爐溫設定為1150℃，每個樣品測試三次取算術平均值。

本發明所述的PBST樹脂是癸二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，本發明通過研究發現，在PBST樹脂合成過程中通過添加少量的異氰酸酯，并將異氰酸酯的含量控制在0.61%-0.75%范圍內，可以提高PBST樹脂的黏度在保證吹膜穩定性的同時保證不會交聯過度，且樹脂具有明顯改善的吹膜特性，在較高速度吹膜時，膜材得成膜性好，并且不會出現破孔和晶點的情況，保證了吹膜生產的連續性。

若PBST樹脂中異氰酸酯的含量過低，導致熔體強度下降，吹膜時膜泡不穩影響吹膜穩定性；同時異氰酸酯的含量過低的話起不到降低聚酯分子鏈上的端羧基含量的作用，從而導致薄膜降解過快，使用壽命縮短；若異氰酸酯的含量過高，會使聚合物交聯過度，黏度太大，吹塑過程中容易造成塑化不良，出現破空和晶點的出現，影響薄膜的性能和吹膜生產連續性，為此，本發明通過研究發現，在提高PBST樹脂的黏度保證吹膜穩定性的同時保證不會交聯過度，PBST樹脂的剪切黏度需要保持在大于10Pa*s小于等于180Pa*s，優選為50-150 Pa*s；因此，基于PBST樹脂的總重量，異氰酸酯的重量含量優選為0.65%-0.71%。

其中，所述 PBST樹脂中對苯二甲酸丁二醇酯單元的重量含量T%為45wt%-60wt%。T%小于45wt%時，做成的制品太軟，不利于使用,T%高于60wt%時，制品太硬，不利于使用。

其中，所述PBST樹脂的剪切黏度大于10Pa*s小于等于180Pa*s，其中，剪切黏度的測試方法為：采用毛細管流變儀測定，溫度： 210℃；毛細管直徑：1mm；毛細管長度：40mm；壓力傳感器量程：200MPa；測試剪切速率為5000s-1。。

本發明還提供上述PBST樹脂的制備方法，包括如下步驟：

將計量的對苯二甲酸和1,4-丁二醇投入反應釜中，用氮氣置換后升溫至240℃-260℃,反應2-4小時后，加入癸二酸，升溫至240℃-260℃繼續反應2-4小時，加入占PBST樹脂總重量0.1-0.7wt%的鈦酸酯類催化劑，然后在30min內將反應釜內壓力降低至50Pa以下，在240℃-260℃繼續反應2-5小時，停止攪拌，最后加入異氰酸酯反應5-30分鐘，向反應釜內充入高純氮氣，將樹脂從反應釜中壓出、造粒，得到PBST樹脂。

所述鈦酸酯類催化劑可以為四(2-乙基己基)鈦酸酯。

本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：