[發明專利]一種低端羧基耐水解聚酯及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201810531122.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN110606941B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 李春成;蒙釗;張博;王冬;孟現明;張棟
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所;江蘇裕興薄膜科技股份有限公司
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/85;C08G63/87;H01L31/048
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供了一種低端羧基耐水解聚酯及其制備方法和用途。本發明所述的低端羧基耐水解聚酯是在不引入新的試劑和基團的情況下，通過加入環保高效的鈦系聚酯催化劑并控制二元酸和二元醇單體的加料比制備得到的。本發明所制備的聚酯沒有經封端和/或擴鏈處理，且其具有良好的耐水解性，所述制備方法簡單，易于工業化生產。該聚酯的特性粘度為0.5～1.2dL/g，端羧基含量為2～10mmol/kg，綜合性能優異，可滿足光伏組件中對聚酯薄膜的性能要求，有望應用于光伏發電組件中，對提高中國光伏產品壽命，推動中國光伏產業健康、穩定發展具有重要作用。

技術領域

本發明屬于聚酯及其制備技術領域，具體涉及一種低端羧基耐水解聚酯及其制備方法和用途。

背景技術

在全球低碳經濟與新能源革命的大趨勢下，與水電、風電以及核電等相比，太陽能發電具有零排放、無噪聲、應用技術較成熟的明顯優勢。除日照外不需任何“燃料”的光伏發電作為戰略性新興產業之一，有望成為我國未來份額占比最大的主導能源。

作為五大工程塑料之一的聚酯，因其具有價格低廉、優良的耐磨性、耐熱性、耐化學藥品性、電絕緣性和力學強度高等特性，可以廣泛地應用于光伏組件中的光伏背板。由于光伏組件需在戶外長期使用，常規聚酯薄膜的干熱老化性能雖好，但耐水解性較差，在濕熱情況下很容易降解，失去效能，因而無法滿足光伏組件壽命的要求。因此，新型耐水解聚酯材料的開發成為使其可應用于光伏組件等領域的迫切需要。

中國專利文獻CN103665788B中公開了通過添加噁唑啉類化合物和羥基擴鏈劑制備高粘度改性PET共聚酯。此方法雖然可以提高PET共聚酯的粘度和熔體強度，降低端羧基含量，提高耐熱水性能。但是新物質的引入破壞了PET有序的長鏈結構，使得薄膜的結構性能不穩定。

中國專利文獻CN101215730A采用添加抗水解劑-碳化二亞胺的方法進行改性聚酯。此方法得到的改性聚酯雖然提高了抗水解性能，但是生產成本較高，同時在生產過程中有大量有害揮發物產生，對環境和人員健康造成影響。

中國專利文獻CN102344654B中提供了一種耐水解PET復合材料及其制備方法，該方法將PET樹脂、耐水解劑、擴鏈劑、熱穩定劑、成核劑和助劑混合均勻后的混合原料置于雙螺桿擠出機中與玻璃纖維共混，經熔融擠出、造粒，獲得所述的耐水解PET復合材料。此方法得到的復合材料耐水解性雖較好，但是繁瑣的生產程序會造成工業上生產成本的增加。

上述公開的聚酯性能參數的改進主要是依賴于耐水解劑、擴鏈劑、熱穩定劑、成核劑等其他助劑的引入、或者是多種助劑的復配實現的，并非是聚酯本身結構具有低端羧基；故研發出一種沒有封端的，沒有其他助劑引入，其自身具有低端羧基性能的聚酯將具有重要的研究意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種新型的低端羧基耐水解聚酯及其制備方法和用途。在一定的反應條件下，通過使用環保高效的鈦系聚酯催化劑并控制二元酸和二元醇單體的投料比例，直接聚合制備出一種新型的低端羧基耐水解聚酯，所述聚酯未經封端和/或擴鏈處理，其本身結構即具有低端羧基的特性。

本發明中所述的“低端羧基”是指聚酯中的端羧基含量為2～10mmol/kg。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種低端羧基耐水解聚酯，所述聚酯是通過使用鈦系聚酯催化劑并控制二元酸和二元醇單體的加料比進行酯化和縮聚反應制得的，所述二元酸與二元醇的投料摩爾比為1:(1.3～10)；所述聚酯中的端羧基的含量為2～10mmol/kg。

本發明中，所述聚酯未經封端和/或擴鏈處理。

本發明中，通過控制二元酸和二元醇的摩爾用量比，配合環保高效的鈦系聚酯催化劑，從而有利于端羧基的量的有效降低，獲得本發明的低端羧基耐水解聚酯。