[发明专利]一种板材用聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于板 材的改性聚酯及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)在热塑性塑料中具有最大的强 韧性，在较宽的温度范围内保持优良的物理机械性能，耐摩擦、刚性高、 硬度大、尺寸稳定性好、对大多数有机溶剂和无机酸稳定的特点。近年 来，PET在非纤领域的应用增长迅速。但由于PET结晶速率低，导致其 成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，抗冲击性能差，可加工性能 不佳，因此需要对PET进行改性。一般对PET采取增强、填充以及与其 他树脂共混等物理改性方法改进其加工性能和物性，使树脂的刚性、耐 热性、抗冲击性和可加工性得到改善。另一方面，在PET聚酯合成中加 改性组分进行共聚改性，常规的加入1,4-环己烷二甲醇(简称CHDM) 替代部分乙二醇(简称EG)得到聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲 醇酯(简称PETG)，或加入间苯二甲酸(简称IPA)替代部分对苯二甲 酸(简称PTA)得到聚对苯二甲酸-间苯二甲酸-1,4-环己二甲醇酯(简称 PCTA)，其目的是通过共聚改变分子链段的规整性，改变大分子链在热 加工过程中的结晶状态，使得聚酯在成型加工过程中具有高透明性和优 异的抗冲击性能。但是板材用PETG或PCTA，其热变形温度低，耐热 性差，导致其应用范围小。

PET聚酯由于分子链紧密敛集，结晶度和取向度高，极性较小，结构缺 乏亲水基团，其工程塑料吸湿性较小，容易产生静电。中国专利 CN103467717A公开了一种用于熔融纺丝的共聚酯熔体及其制备方法，所述 添加聚乙二醇改善PET聚酯的亲水性，其纺丝所得纤维具有易染匀染、抗 静电、保湿型好等特点。另有中国专利CN102220657A公开了一种吸湿聚酯 短纤维及其制备方法，所述添加聚二元脂肪醇，优选聚乙二醇与对苯二甲 酸和乙二醇共聚纺织短纤维，改善其吸湿性。诸多专利皆采用聚乙二醇参 与共聚改善亲水性，并应用于纤维纺丝，未见有共聚酯应用于挤出成型板 材的报道。另一方面聚乙二醇的添加，虽然能有效改善聚酯纤维的亲水性 和抗静电性，但聚乙二醇不稳定，在高温下容易降解，特别是在后加工过 程中，由于降解产生大量的刺激性气体，一方面影响了产品品质，另一方 面对加工环境造成了严重的污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有普通聚酯在工程塑料应用领域特别是挤出 成型板材在功能或性能发明的不足，通过采用现有的连续式聚酯流程生 产线，提供一种改善聚酯结晶性能、提高耐热性及抗静电性，且适于挤 出成型板材用的聚酯及其制备方法。

本发明人惊讶的发现，通过添加二元羧酸(即第三组分)和二元醇(即 第四组分)与对苯二甲酸和乙二醇共聚，可以有效改善聚酯的结晶性能， 降低聚酯的熔点，有利于后加工温度的降低；添加多羟基化合物(即第 五组分)为交联剂，可以有效提高聚酯分子链段的紧密型，提高分子量， 从而提高板材的抗冲击强度；通过添加异相无机粉体，可在共聚熔体中 形成一定的晶核，确保聚酯在后加工成型过程中提高其结晶速率，有效 提高其热变形温度；通过添加亲水改性剂参与共聚反应，可有效改善聚 酯的抗静电性和稳定性；添加钛系催化剂可以提高酯化、缩聚反应速率， 有效降低降解反应。

基于以上的发现，本发明公开了一种板材用的聚酯，所述聚酯原料包 括：

对苯二甲酸，乙二醇，5～20wt％除对苯二甲酸以外的二元羧酸(第三组 分)，1～5wt％二元醇(第四组分)，0.002～0.006wt％多羟基化合物(第五 组分)，0.01～0.1wt％亲水改性剂，0.01～0.03wt％异相无机物，以聚酯理论 重量计。

优选，所述的板材用聚酯，其原料包括：

对苯二甲酸，乙二醇，8～18wt％除对苯二甲酸以外的二元羧酸(第 三组分)，2～4wt％二元醇(第四组分)，0.003～0.005wt％多羟基化合 物(第五组分)，0.04～0.08wt％亲水改性剂，0.02～0.03wt％异相无机物， 以聚酯理论重量计。

在本发明中，对苯二甲酸还可以用对苯二甲酸的衍生物代替，例如对苯 二甲酸酯，优选为对苯二甲酸甲酯。对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1∶ (1.0～2.5)，优选为1∶(1.1～1.8)。对苯二甲酸的衍生物的添加量以 对苯二甲酸重量计。