[发明专利]改性PET树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性PET树脂及其制备方法，所述改性PET树脂，由以下原料制备而成：对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、助剂、第三单体多元醇；所述对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:(1.02‑1.32)。所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的190～320ppm，所述催化剂为乙二醇锑；所述助剂的加入量为催化剂重量的10～30倍；所述助剂为磷酸三甲酯的乙二醇溶液，所述磷酸三甲酯的乙二醇溶液中磷酸三甲酯的重量分数为1500～2500ppm；所述第三单体多元醇的加入量为乙二醇摩尔量的500～1500ppm；所述第三单体多元醇为丙三醇、木糖醇、山梨糖醇中的至少一种。本发明的改性PET树脂聚酯具有较好的热性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及改性PET树脂。

背景技术

PET，即聚对苯二甲酸乙二酯，是一种乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽，具有良好的成纤性、耐磨性、低吸水性、电绝缘性及价格低廉等优点而备受关注，初期PET几乎都用于合成纤维，80年代以来，PET作为工程塑料有突破性的发展，相继研制出成核剂和结晶促进剂，目前在纤维、包装瓶、薄膜、工程塑料等方面得到了广泛应用，产量远高于其他热塑性聚酯。

但是，由于苯环的空间位阻效应导致PET大分子链中的酯基无法发挥对水分的吸附作用，使得PET材料的吸湿性较差；此外，PET材料还存在韧性差、不透明、透气差、易燃等问题，针对以上问题，可以通过物理、化学等改性方法对PET材料的热性能、结晶性能与机械性能等进行提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种改性PET树脂。

本发明的技术方案如下：

一种改性PET树脂，由以下原料制备而成：对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、助剂、第三单体多元醇；

所述对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:(1.02-1.32)。

优选的，所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的190～320ppm，所述催化剂为乙二醇锑；

优选的，所述助剂的加入量为催化剂重量的10～30倍；所述助剂为磷酸三甲酯的乙二醇溶液，所述磷酸三甲酯的乙二醇溶液中磷酸三甲酯的重量分数为1500～2500ppm；

优选的，所述第三单体多元醇的加入量为乙二醇摩尔量的500～1500ppm；所述第三单体多元醇为丙三醇、木糖醇、山梨糖醇中的至少一种。优选的，所述第三单体多元醇为丙三醇与山梨糖醇的混合物，所述丙三醇与山梨糖醇的摩尔比为1:(2-8)。第三单体多元醇的加入，能够在PET树脂中形成以多元醇为中心的三维支链网状结构，从而使PET分子链长度大幅度提高，同时PET分子链间的结合作用力增加。进一步的，丙三醇与山梨糖醇的复配，能够在PET树脂中分别以丙三醇、山梨糖醇为中心，形成完全不同的三维支链网状结构，由于丙三醇与山梨糖醇羟基数量、位置不同，以其为中心的网状结构之间空间阻力降低，两两互补，协同增效，使PET分子链间的结合更加紧密，PET树脂的性能显著提高。

优选的，本发明中还含有聚四氢呋喃，所述聚四氢呋喃的加入量为对苯二甲酸重量的500～900ppm。聚四氢呋喃的加入，能够镶嵌在PET树脂中形成两相形态结构。进一步的，第三单体多元醇与聚四氢呋喃协同，能够与以多元醇为中心的三维支链网状结构相互作用，硬链段的PET分子多支链将软链段的聚醚嵌段相互缠绕，进一步提高了聚酯的热性能。

本发明还公开了上述改性PET树脂的制备方法，包括以下步骤：

Y1酯化阶段：将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、助剂、第三单体多元醇混合，进行酯化反应，酯化温度240～260℃，酯化压力0.15～0.21MPa，酯化时间为2～5h；

Y2预聚阶段：酯化结束后，开始抽真空，在压力2600～3200Pa、温度268～275℃下进行预缩聚反应40～80min；