[发明专利]一种低端羧基耐水解聚酯及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种低端羧基耐水解聚酯及其制备方法和用途。本发明所述的低端羧基耐水解聚酯是在不引入新的试剂和基团的情况下，通过加入环保高效的钛系聚酯催化剂并控制二元酸和二元醇单体的加料比制备得到的。本发明所制备的聚酯没有经封端和/或扩链处理，且其具有良好的耐水解性，所述制备方法简单，易于工业化生产。该聚酯的特性粘度为0.5～1.2dL/g，端羧基含量为2～10mmol/kg，综合性能优异，可满足光伏组件中对聚酯薄膜的性能要求，有望应用于光伏发电组件中，对提高中国光伏产品寿命，推动中国光伏产业健康、稳定发展具有重要作用。

技术领域

本发明属于聚酯及其制备技术领域，具体涉及一种低端羧基耐水解聚酯及其制备方法和用途。

背景技术

在全球低碳经济与新能源革命的大趋势下，与水电、风电以及核电等相比，太阳能发电具有零排放、无噪声、应用技术较成熟的明显优势。除日照外不需任何“燃料”的光伏发电作为战略性新兴产业之一，有望成为我国未来份额占比最大的主导能源。

作为五大工程塑料之一的聚酯，因其具有价格低廉、优良的耐磨性、耐热性、耐化学药品性、电绝缘性和力学强度高等特性，可以广泛地应用于光伏组件中的光伏背板。由于光伏组件需在户外长期使用，常规聚酯薄膜的干热老化性能虽好，但耐水解性较差，在湿热情况下很容易降解，失去效能，因而无法满足光伏组件寿命的要求。因此，新型耐水解聚酯材料的开发成为使其可应用于光伏组件等领域的迫切需要。

中国专利文献CN103665788B中公开了通过添加噁唑啉类化合物和羟基扩链剂制备高粘度改性PET共聚酯。此方法虽然可以提高PET共聚酯的粘度和熔体强度，降低端羧基含量，提高耐热水性能。但是新物质的引入破坏了PET有序的长链结构，使得薄膜的结构性能不稳定。

中国专利文献CN101215730A采用添加抗水解剂-碳化二亚胺的方法进行改性聚酯。此方法得到的改性聚酯虽然提高了抗水解性能，但是生产成本较高，同时在生产过程中有大量有害挥发物产生，对环境和人员健康造成影响。

中国专利文献CN102344654B中提供了一种耐水解PET复合材料及其制备方法，该方法将PET树脂、耐水解剂、扩链剂、热稳定剂、成核剂和助剂混合均匀后的混合原料置于双螺杆挤出机中与玻璃纤维共混，经熔融挤出、造粒，获得所述的耐水解PET复合材料。此方法得到的复合材料耐水解性虽较好，但是繁琐的生产程序会造成工业上生产成本的增加。

上述公开的聚酯性能参数的改进主要是依赖于耐水解剂、扩链剂、热稳定剂、成核剂等其他助剂的引入、或者是多种助剂的复配实现的，并非是聚酯本身结构具有低端羧基；故研发出一种没有封端的，没有其他助剂引入，其自身具有低端羧基性能的聚酯将具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的低端羧基耐水解聚酯及其制备方法和用途。在一定的反应条件下，通过使用环保高效的钛系聚酯催化剂并控制二元酸和二元醇单体的投料比例，直接聚合制备出一种新型的低端羧基耐水解聚酯，所述聚酯未经封端和/或扩链处理，其本身结构即具有低端羧基的特性。

本发明中所述的“低端羧基”是指聚酯中的端羧基含量为2～10mmol/kg。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种低端羧基耐水解聚酯，所述聚酯是通过使用钛系聚酯催化剂并控制二元酸和二元醇单体的加料比进行酯化和缩聚反应制得的，所述二元酸与二元醇的投料摩尔比为1:(1.3～10)；所述聚酯中的端羧基的含量为2～10mmol/kg。

本发明中，所述聚酯未经封端和/或扩链处理。

本发明中，通过控制二元酸和二元醇的摩尔用量比，配合环保高效的钛系聚酯催化剂，从而有利于端羧基的量的有效降低，获得本发明的低端羧基耐水解聚酯。