[發明專利]一種低介電常數PBT共聚酯及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910970645.0
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN112646133B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 孟楷;張建;李晶;李慶男;黃娟;嚴巖;胡兆麟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/199;C08G63/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種低介電常數PBT共聚酯及其制備方法和應用，該低介電常數PBT共聚酯由精對苯二甲酸、1,4?丁二醇、改性組合物和鈦系催化劑進行酯化、聚合反應制得。本發明通過共聚方法，引入長鏈脂肪族二元酸、長鏈脂肪族二元醇和脂環族二元醇中的至少一種，減少PBT聚酯中酯基的含量，反應生成更多的對稱C?C結構，可降低PBT的介電常數及介電損耗，提高韌性。以本發明的低價電PBT共聚酯為原料，通過共混加入無機物的方法制得PBT聚酯改性材料，其介電常數可以滿足5G應用的需求，同時材料的韌性更好，與金屬材料的粘合性更佳。

技術領域

本發明屬于高分子化工技術領域，具體涉及一種低介電常數PBT共聚酯及其制備方法和應用。

現有技術

PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)是一種重要的工程塑料，具有流動性能好、韌性高、耐磨、伸長率高、耐化學力強等優點。被廣泛應用于制造電子電器的骨架、外殼，光纜中光纖的松套保護管。常規PBT介電常數較高，介電損耗較大，限制了在某些特殊領域(絕緣材料)的應用，尤其是5G時代即將到來，對傳輸材料的低介電損耗有更嚴格的要求?，F有技術通過PBT與其它高分子材料和無機物共混制備合金材料，降低材料的介電常數，但介電常數仍然只能達到2.9，不能滿足5G的應用需求，同時PBT與其他高分子的相容性較差，大量的無機物加入也會影響材料的加工使用性能。目前未查到通過共聚改性得到低介電常數聚酯方面相關專利文獻，研發低介電常數的PBT迫在眉睫。

中國專利CN108102311A公開了一種低介電PBT/PETG合金納米注塑復合材料，由以下重量含量百分比組成：30％-50％PBT樹脂、30％-50％PETG樹脂、30％-40％玻璃纖維、0.2％-0.8％抗氧劑、1％-2％潤滑劑、0.3％-0.5％抗UV劑和3％-8％相容劑，此產品雖然有較好的耐熱性能，但產品的介電常數及介電損耗降低不明顯，同時通過共混得到的復合材料在微觀上仍呈兩相，影響材料的加工使用性能，難以工業化應用。

中國專利CN108752879A公開了一種多效PBT改性塑料的制備方法，由PBT樹脂、聚四氟乙烯、玻璃微珠母粒、礬土、抗氧劑、導熱填料、無鹵阻燃劑等共混得到，此產品雖然有較好阻燃效果，但產品的介電常數及介電損耗并沒有降低。

發明內容

發明目的：常規PBT介電常數較高，介電損耗較大，通過共混改性仍然達不到5G的應用需求；PBT聚酯的韌性較差，共混加入大量無機物會造成材料韌性進一步下降，與金屬材料粘合性變差。針對現有技術存在的問題，本發明提供一種低介電常數PBT共聚酯及其制備方法和應用，通過共聚的方法，引入長鏈脂肪族二元酸、長鏈脂肪族二元醇和脂環族二元醇中的至少一種，減少PBT聚酯中酯基的含量，引入更多的對稱C-C結構，降低PBT共聚酯的極化率，使PBT共聚酯的介電常數小于2.90。同時在PBT聚酯鏈段中引入長鏈脂肪族或長鏈脂環族聚酯鏈段，可以大幅提高PBT聚酯的韌性，以本發明的低價電PBT共聚酯為原料，通過共混加入無機物的方法制得PBT聚酯改性材料，其介電常數可以滿足5G應用的需求，同時材料的韌性更好，與金屬材料的粘合性更佳。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述一種低介電常數PBT共聚酯的制備方法，其特征在于，由精對苯二甲酸、1,4-丁二醇、改性組合物和鈦系催化劑進行酯化、聚合反應制得。

其中，所述改性組合物為長鏈脂肪族二元酸、長鏈脂肪族二元醇和脂環族二元醇中的至少一種，用量為對苯二甲酸摩爾量的5％-20％。

其中，所述長鏈脂肪族二元酸的碳原子數大于或等于8，作為優選，所述長鏈脂肪族二元酸包括辛二酸、葵二酸或十二烷二酸中的至少一種。

其中，所述長鏈脂肪族二元醇的碳原子數大于或等于6，作為優選，所述長鏈脂肪族二元醇包括1，6-己二醇、1，8-辛二醇或1，10-葵二醇中的的至少一種。

其中，所述脂環族二元醇包括：1,4-環己烷二甲醇、1,4-環己二醇中的至少一種。