[發(fā)明專利]一種高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710538829.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN107163196B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何光建;胡文梅;袁冰玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F283/02
• 分類號(hào): C08F283/02;C08F220/20;C08F220/28;C08F220/32
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明屬于高分子材料制備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的制備方法。將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯原料100份、含至少一個(gè)碳碳雙鍵的官能團(tuán)單體擴(kuò)鏈劑A 0.01～5份和既含碳碳雙鍵又含環(huán)氧基團(tuán)的官能團(tuán)單體擴(kuò)鏈劑B 0.01～5份混合均勻，然后加入到擠出機(jī)中反應(yīng)擠出，擠出機(jī)加料段溫度160～210℃、熔融段溫度220～250℃、均化段溫度250℃，同時(shí)對(duì)擠出機(jī)熔融段或均化段的物料施加紫外光輻照，擠出產(chǎn)物即為高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。本發(fā)明利用擠出機(jī)和復(fù)合擴(kuò)鏈劑，以及紫外光輻照條件，采用兩步法制備高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)速度快，設(shè)備簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的制備方法。

背景技術(shù)

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)由于其優(yōu)異的綜合性能而具有廣泛的應(yīng)用。但是由于聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯是縮聚而成，在其反應(yīng)后期，由于反應(yīng)體系粘度增大導(dǎo)致縮聚反應(yīng)速率下降，同時(shí)體系傳熱困難導(dǎo)致體系發(fā)生降解，因而熔融縮聚只能獲得一定分子量的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。低分子量聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯粘度低，耐水解性差，尺寸穩(wěn)定性不好，限制了其應(yīng)用。

增大聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯分子量的方法有三種，即熔融縮聚、固相縮聚和擴(kuò)鏈增粘。熔融縮聚就是進(jìn)一步延長熔融縮聚的反應(yīng)時(shí)間以提高分子量，但此法在反應(yīng)后期物料粘度大，攪拌及副產(chǎn)物擴(kuò)散很困難，反應(yīng)速度慢，降解等副反應(yīng)加劇，羧基含量增加，產(chǎn)品質(zhì)量下降，且特性粘度[η]很難達(dá)到0.9dL/g以上。固相縮聚即是由縮聚預(yù)聚體進(jìn)行固相縮聚，以達(dá)到所要求的分子量，此法由于反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速度慢，工藝流程長，對(duì)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)還需增加一些特殊設(shè)備。擴(kuò)鏈增粘采用化學(xué)擴(kuò)鏈法進(jìn)行熔體增粘，具有工藝流程短、設(shè)備投資少、反應(yīng)速度快且可控、生產(chǎn)效率高、適用性強(qiáng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，可在聚酯生產(chǎn)后縮聚釜、熔體紡絲、螺桿擠出和注射成型過程中實(shí)施，因此是最佳的增粘的方法。但如何確定合適的擴(kuò)鏈劑及擴(kuò)鏈增粘工藝，仍是本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的制備方法。該方法采用擴(kuò)鏈增粘，采用兩步法獲得高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的制備方法，包括如下制備步驟：

按重量份計(jì)，將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯原料100份、擴(kuò)鏈劑A 0.01～5份和擴(kuò)鏈劑B0.01～5份混合均勻，然后加入到擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)擠出，擠出機(jī)加料段溫度160～210℃、熔融段溫度220～250℃、均化段溫度250℃，同時(shí)對(duì)擠出機(jī)熔融段或均化段的物料施加紫外光輻照，擠出產(chǎn)物即為高粘度耐水解聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；所述擴(kuò)鏈劑A為含至少一個(gè)碳碳雙鍵的官能團(tuán)單體，所述擴(kuò)鏈劑B為既含碳碳雙鍵又含環(huán)氧基團(tuán)的官能團(tuán)單體。

優(yōu)選地，所述聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯原料的特性粘度為0.7～1.0dL/g。

優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈劑A為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETEA)、1,4-丁二醇二乙酸酯(BDDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)中的至少一種。

優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈劑B為甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、烯丙基縮水甘油醚(AGE)中的至少一種。

優(yōu)選地，所述的擠出機(jī)是指長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)，反應(yīng)擠出時(shí)喂料轉(zhuǎn)速為5rpm，螺桿轉(zhuǎn)速為160rpm，擠出產(chǎn)量為6.4kg/h。

優(yōu)選地，所述紫外光輻照的功率為0.5～3kW，更優(yōu)選為1kW。