[发明专利]一种耐水解PBT聚酯树脂的制备方法

说明书

本发明涉及一种耐水解PBT聚酯树脂的制备方法，首先将对苯二甲酸、1,4‑丁二醇、有机钛酸酯化合物和磷酸镁混合配成浆料，进行酯化反应，得到预聚物，然后进行熔融缩聚反应得到PBT聚酯树脂基片，最后将PBT聚酯树脂基片与封端改性剂和有机磷酸酯化合物在双螺杆挤出机中混炼制得耐水解PBT聚酯树脂；按质量分数计，混炼制备过程中所需各物质添加比例为：PBT聚酯树脂基片97～99份，封端改性剂0.5～1份，有机磷酸酯化合物0.01～1份；所述封端改性剂为端羟基数为6～100且分支单元包含2,2‑二羟甲基丙酸的超支化聚酯。本发明制备方法简单，制得的耐水解PBT聚酯树脂综合性能优异。

技术领域

本发明属于聚酯树脂技术领域，涉及一种耐水解PBT聚酯树脂的制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是由对苯二甲酸(PTA)与丁二醇(BDO)缩聚而成的热塑性聚酯，本身具有优良的机械、物理和化学性能，如易加工、耐高温、耐化学试剂、耐油、机械强度好等性能，已在汽车、机械、仪表、电子电气、家用电器、轻纺及民用等领域广泛应用。

PBT树脂在干热条件下耐水解性能优异，但在很多应用中，如地下光缆、汽车部件、电器、太阳能薄膜等，在大量接触到潮湿、高温的湿热老化情况下，PBT树脂却极易发生水解。这主要跟PBT聚酯的结构有关，PBT树脂主链含有大量酯键，链的末端含有羧基(-COOH)和羟基(-OH)，因此在水进攻聚酯主链的酯键时，极易受到未酯化的残存端羧基催化水解，发生酯键断裂。湿热老化的初期，水分在PBT表面吸附并缓慢渗透，随着时间延长，PBT的结晶度逐渐升高，其表面微孔和龟裂增加，与此同时PBT分子链中酯键受到水分子攻击形成分子链更短的PBT，脆性增加，水分进一步向内部渗透，且由于水解反应为自加速反应，端羧基含量越高水解进行得越快，材料的性能也会急剧恶化，而温度的升高，加速了整个过程。水解问题严重限制了PBT树脂的产业应用，因此，找到改善PBT树脂材料耐水解性能的方法十分关键。目前所知提高PBT耐水解性能的方法主要是单独添加封端剂降低树脂的端羧基含量及配合扩链剂提高树脂的粘度，但这些方法通常导致PBT性能的降低。

专利CN1168777公开了一种耐水解高粘度的PBT复合物，通过采用添加PBT树脂、双环氧化合物等双反应官能团及酸酐的复合扩链剂、单唑啉化合物封端剂、成核剂等经熔融反应挤出制备。但扩链剂中使用的酸酐能和羟基反应生成羧基，不仅导致封端效果下降，增加了封端剂的用量，而且导致了耐水解性能的下降；同时添加的多类复杂物质必然会影响聚酯的色值和结晶性。

专利US5889096公开了一种抗水解PBT树脂的制备方法，通过加入碳化二亚胺类化合物作为抗水解剂改善聚酯树脂的耐水解性能。但碳化二亚胺中含有-NCO基团，其可与PBT树脂的端羧基发生反应，从而使得该耐水解稳定剂不易从树脂基体中迁移出来；同时该物质会降低融体流动性，使用时需要加入其他助剂，影响了加工性能和色值，并产生对人体有害的刺激性气味。

专利CN200980129573公开了一种耐水解的树脂组合物以及薄膜的制造方法，主要包括以下步骤：将PBT树脂、聚碳化二亚胺熔融挤出、拉膜。该发明制备的膜作为太阳能背板膜使用时具有较好的耐水解性能，但同样添加了聚碳化二亚胺。

因此，研究一种能有效提高PBT聚酯树脂的耐水解性能且不会影响其加工性能和色值的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供一种耐水解PBT聚酯树脂的制备方法，目的是解决现有技术中PBT树脂耐水解性能较差，导致产品分子量下降、力学性能损失严重、应用受限，以及现有技术提高PBT聚酯树脂的耐水解性能的方法制备过程复杂，添加封端剂的同时需要添加扩链剂、成核剂及其他助剂等会对其加工性能和色值等产生影响的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：