[發明專利]銻基聚酯復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201911414066.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111040140B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 詹偉東;孫賓;孫茂金;孫小國;柴曉東
• 申請（專利權）人: 浙江東太新材料有限公司;東華大學
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/86;C08K9/10;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/30;C08J5/18;D01F6/92;D01F1/10;C08L67/02
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發明涉及一種銻基聚酯復合材料的制備方法，將PTA、EG、乙二醇銻和聚酯原位聚合改性用納米復合材料混合后進行酯化反應和縮聚反應制得銻基聚酯復合樹脂，或者，進一步地進行熔體直紡制得銻基聚酯復合纖維；聚酯原位聚合改性用納米復合材料主要由聚合度為3～30的聚酯預聚體以及分散在聚酯預聚體中的功能顆粒組成，功能顆粒為SiO₂顆粒、TiO₂顆?；駼aSO₄顆粒；本發明的方法，不引入分散劑，減少了催化劑用量，且工藝簡單；由該方法制得的銻基聚酯復合熔體制備的銻基聚酯復合纖維的性能優良、制得的樹脂制成的薄膜，分離強度小且抗靜電作用較好。

技術領域

本發明屬于聚酯復合材料技術領域，涉及一種銻基聚酯復合材料的制備方法。

背景技術

聚酯(PET和PBT等)樹脂及其制品(纖維、薄膜和工程塑料等)是全球生產量最大、應用最廣、發展速度最快的高分子產品，其中，多數聚酯是通過熔體直紡方法制備得到。熔體直紡方法具有單線產能大、成本低等優點，但該方法制得的產品也存在品種單一的缺點，為克服該缺點，亟需開發聚酯產品的功能納米材料的原位聚合改性技術和功能材料在線添加技術。

無機物和聚合物進行復合所得到的復合材料具有有機和無機材料的特點，并通過兩者之間的相互作用產生許多新的優異性能，有著十分廣闊的發展前景。因此將微米級、納米級無機微粒材料應用到PET的改性中，能改善PET材料的結晶行為、流變等加工性能。無機微粒如硫酸鋇、二氧化鈦、二氧化硅等在結晶過程中相當于第二相的小粒子存在于聚酯的熔體中，在高溫區這些粒子處于不熔不溶狀態，在降溫的過程中，聚酯的分子鏈就以這些粒子為中心，吸附到粒子上并作有序排列而形成晶核。研究發現，分散良好的無機納米顆粒對PET有很強的成核作用，并約束聚酯分子鏈段運動，減慢其球晶生長速度且細化聚酯球晶。

SiO₂可以作為添加物增加其它有機物或無機物的性能，如SiO₂可以添加到PET膜中提高表面的粗糙度和抗靜電性。目前，傳統意義上的銻基PET/SiO₂復合樹脂的原位合成法是在酯化反應前加入反應原料，得到PET/SiO₂復合樹脂，但該方法中使用的納米功能材料SiO₂存在如下缺點：其在干燥、儲存、運輸等過程中會發生二次團聚，因而在引入聚酯合成體系前，往往需經聚酯工廠的二次研磨分級，而對于直接添加無須二次研磨的SiO₂的乙二醇漿料，則可能會因其中引入了分散劑而對聚合反應及其產品的性能產生不利影響。此外，在使用銻系催化劑制備PET時，SiO₂中含有的分散劑也會導致銻系催化劑活性降低，為了保證催化效果，往往需要大幅增加催化劑的使用量。

通過加入鈦白粉作為消光劑來生產消光型聚酯切片，生產的聚酯纖維加工成的織物手感柔軟有光澤，染色性能好，因此廣泛用于服裝、汽車等領域。但是，由于鈦白粉中的分散劑對銻系聚酯催化劑活性有影響，將鈦白粉和銻系催化劑加入反應體系后，會造成催化活性下降；如不增大催化劑用量，在同樣時間內得不到粘度合格的聚酯；如不使用分散劑，由于TiO₂的分散性較差，紡絲時容易導致紡絲壓力增加，堵塞噴絲板，影響纖維可紡性。為解決上述問題，現有市場常常采用對TiO₂進行包覆的方法，包括高壓靜電法、沉淀法、噴霧干燥法等，但仍存在下述缺點：TiO₂易團聚在有機基體中，分散性差，高溫條件下結構易發生破壞，不能用于熔融加工。