一種聚酯及其生產方法技術

本發明專利技術公開了一種耐水解聚酯及其生產方法，由芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇進行酯交換反應得到小分子聚合物，再由小分子聚合物進行縮聚反應或縮聚及固相聚合得到聚酯。該聚酯中至少含有一種化合物A來自無機銻化合物、含有一種化合物B來自有機酸金屬化合物、含有一種化合物C來自穩定劑磷化合物、含有一種化合物D來自水滑石化合物。本發明專利技術所述聚酯耐水解性優良，且異物含量低，可應用于單絲、纖維、薄膜等領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種耐水解聚酯及其生產方法。
技術介紹
由于聚酯本身具有優異的機械、物理和化學性能特性，如機械強度好、耐熱、耐化學試劑、透明性好等特點，聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PPT)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，在各種領域被廣泛用作纖維、薄膜、樹脂和其他模塑產品。然而，在高溫潮濕環境下，在此種條件下，聚酯極易受其 殘存末端羧基催化而水解，造成物理性能的劣化。由于聚酯的末端羧基對濕氣敏感這一特性，大幅度地限制了聚酯在產業上的應用。因此，為了擴展聚酯的應用領域，有必要尋求在性能上得以改善的聚酯。在干熱情況下，聚酯的耐水解性極佳，它比同樣溫度下的氧化降解要穩定5000倍，比同樣溫度下的熱降解穩定1000倍，但在濕熱下卻極易發生水解斷裂。在100°C以上，相對濕度為100%的條件下，聚酯的水解速度比相同溫度下的熱降解快IO4倍，比在空氣中的氧化降解快500倍。這是因為聚酯主鏈含有酯鍵，末端基是羧基和羥基，導致聚酯的耐水解性能較差，特別是因為聚酯水解為自加速反應，酸含量增加會加速水解。所以聚酯末端羧基的含量越高，其耐水解性越差。水解使的聚酯材料的力學及其他性能迅速惡化，這就極大地限制了它在很多領域中的應用。國外對聚酯的水解穩定性作了不少的研究，早在1959年，Daniels就提出通過減少聚酯端羧基含量的方法來改善聚酯的水解穩定性，之后，有人提出用交聯，表面涂層的方法。但較多的還是通過添加助劑的方法來達到的。目前大多以加入含有功能官能團的封端劑來改進聚酯的耐水解性。專利CN1312327A公開了通過使用含有環氧和氨基基團的高分子封端劑來改善聚酯的耐水解性，但該種封端劑的制備過程復雜，另外環氧基團化合物的共混反應活性不高，需要大量的添加，這就導致了成本增加。國際申請W083/1253公開了通過加入將某些預摻混到另一熱塑性材料中的聚酯穩定劑可以提高聚酯單絲的水解穩定性。推薦的穩定劑為碳化二亞胺。此外，混入穩定劑的熱塑性材料可能對聚酯制品的其它性能產生不利的影響。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種耐水解性能好的聚酯及其生產方法。本專利技術的技術解決方案是一種聚酯，由芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇進行酯交換反應得到小分子聚合物，再由小分子聚合物進行縮聚反應或縮聚及固相聚合得到聚酯，(I)至少含有一種化合物A來自無機銻化合物，其中銻元素相對于聚酯重量為60 500ppm ； (2)至少含有一種化合物B來自有機酸金屬化合物，其中金屬元素相對于聚酯重量為20 500ppm ;(3)至少含有一種化合物C來自穩定劑磷化合物，其中磷元素相對于聚酯重量為5 500ppm ； (4)至少含有一種化合物D來自水滑石化合物，其中鎂元素和鋁元素的摩爾比為I彡Mg/Al ( 3，水滑石相對于聚酯的添加量為10 300ppm。本專利技術的無機銻化合物并不特別限定，優選三氧化二銻、五氧化二銻，最優選三氧化二銻。作為聚酯用催化劑，銻化合物的催化效果最佳，當聚酯中銻元素含量相對于聚酯重量為60 500ppm時，既能夠實現較好的催化效果，又不會因為由于銻元素的添加過多導致聚合物中生成大量的異物，影響聚合物的品質，該范圍優選90 430ppm。上述有機酸金屬化合物優選醋酸金屬化合物，可以是醋酸鈣、醋酸鎂、醋酸錳等，其中又優選醋酸錳。在本專利技術中，有機酸金屬化合物也作為聚酯反應的催化劑使用，該催化劑的使用有利于提高聚酯的耐熱性，并減少異物的生成。本專利技術的聚酯中錳元素含量相對于聚酯重量為20 500ppm,當聚酯中猛元素含量超過500ppm時,過量的金屬元素會影響耐熱性，優選80 380ppm。本專利技術所述的穩定劑磷化合物可以是磷酸、磷酸三甲酯、膦酰基乙酸三乙酯中的一種或幾種，或者是如式I所示的磷化合物，權利要求1.一種聚酯，由芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇進行酯交換反應得到小分子聚合物，再由小分子聚合物進行縮聚反應或縮聚及固相聚合得到聚酯，其特征是 (1)至少含有一種化合物A來自無機銻化合物，其中銻元素相對于聚酯重量為60 500ppm ； (2)至少含有一種化合物B來自有機酸金屬化合物，其中金屬元素相對于聚酯重量為20 500ppm ； (3)至少含有一種化合物C來自穩定劑磷化合物，其中磷元素相對于聚酯重量為5 500ppm ； (4)至少含有一種化合物D來自水滑石化合物，其中鎂元素和鋁元素的摩爾比為I ( Mg/Al ( 3，水滑石相對于聚酯的添加量為10 300ppm。2.根據權利要求I所述的聚酯，其特征是所述穩定劑磷化合物是磷酸、磷酸三甲酯或膦酰基乙酸三乙酯。3.根據權利要求I所述的聚酯，其特征是所述穩定劑磷化合物是如式I所示的磷化合物，4.根據權利要求3所述的聚酯，其特征是所述聚酯中含有一種化合物E來自四季戊四醇酯，其添加量相對于聚酯重量為I 5000ppm。5.根據權利要求1、2、3或4所述的聚酯，其特征是該聚酯中含有一種化合物F來自無機磷酸鹽，其中磷酸鹽中磷元素相對于聚酯重量為5 200ppm，磷酸鹽中金屬元素與磷元素的摩爾比為O. 5 ^ M1ZP1 ( 2。6.根據權利要求1、2、3或4所述的聚酯，其特征是該聚酯中含有一種化合物G來自堿金屬化合物，其中金屬元素相對于聚酯重量為2 lOOppm。7.根據權利要求1、2、3或4所述的聚酯，其特征是該聚酯中含有一種化合物H來自含有三個以上取代基團的化合物，其添加量相對于聚酯重量為O. 02 2. Owt% ;所述含有三個以上取代基團的化合物為苯甲酸三甲酯、苯甲酸三乙酯、苯甲酸三丙酯、苯甲酸三丁酯、偏苯三酸酐、苯三甲酸或檸檬酸。8.根據權利要求1、2、3或4所述的聚酯，其特征是所述水滑石為鎂鋁水滑石、鎂鋁鋅水滑石。9.根據權利要求1、2、3或4所述的聚酯，其特征是該聚酯中所有金屬元素和所有磷元素的摩爾比為O. 5彡M2/P2 ( 2。10.根據權利要求I所述的聚酯，其特征是該聚酯的末端羧基含量為COOHS20eq/t，特性粘度為O. 7dl/g以上，耐水解指標％ BB ( O. 35。11.如權利要求I所述一種聚酯的生產方法，其特征是 (I)將芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇以I : I. 6 2. 2的摩爾比進行酯交換反應，得到小分子聚合物，在酯交換反應過程中添加以鋪元素計相對于聚酯重量80 550ppm的無機鋪化合物、以金 屬元素計相對于聚酯重量50 550ppm的有機酸金屬化合物為催化劑； (2)將得到的小分子聚合物進行縮聚反應或縮聚及固相聚合，在縮聚反應或縮聚及固相聚合過程中添加以磷兀素計相對于聚酯重量10 650ppm的穩定劑磷化合物,相對于聚酯重量10 300ppm的水滑石，得到聚酯。全文摘要本專利技術公開了一種耐水解聚酯及其生產方法，由芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇進行酯交換反應得到小分子聚合物，再由小分子聚合物進行縮聚反應或縮聚及固相聚合得到聚酯。該聚酯中至少含有一種化合物A來自無機銻化合物、含有一種化合物B來自有機酸金屬化合物、含有一種化合物C來自穩定劑磷化合物、含有一種化合物D來自水滑石化合物。本專利技術所述聚酯耐水解性優良，且異物含量低，可應用于單絲、纖維、薄膜等領域。文檔編號C08K5/134GK102952260SQ201本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚酯，由芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇進行酯交換反應得到小分子聚合物，再由小分子聚合物進行縮聚反應或縮聚及固相聚合得到聚酯，其特征是：(1)至少含有一種化合物A來自無機銻化合物，其中銻元素相對于聚酯重量為60～500ppm；(2)至少含有一種化合物B來自有機酸金屬化合物，其中金屬元素相對于聚酯重量為20～500ppm；(3)至少含有一種化合物C來自穩定劑磷化合物，其中磷元素相對于聚酯重量為5～500ppm；(4)至少含有一種化合物D來自水滑石化合物，其中鎂元素和鋁元素的摩爾比為1≤Mg/Al≤3，水滑石相對于聚酯的添加量為10～300ppm。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：祁華，盧群英，望月克彥，
申請(專利權)人：東麗纖維研究所中國有限公司，
類型：發明
國別省市：