本发明专利技术涉及一种高强、高模聚酯的合成方法,包括以下步骤:1)将有机化碳酸钙晶须、有机化硫酸钡纳米粉体、云母粉、对羟基苯甲酸与一定比例的乙二醇,丙二醇,丁二醇混合,在液体球磨机中密闭研磨制成一种高强、高模复合醇溶液;2)将有机化硅灰石纳米针状纤维、有机化氢氧化镁晶须与聚乙二醇、丙二醇混合,在球磨机中密闭研磨制成一种高强、高模复合促进剂;3)将一定比例的高强、高模复合醇溶液与乙二醇、对苯二甲酸混合进行反应,在反应中期加入一定量的高强、高模复合促进剂,然后进一步缩聚制成一种高强、高模聚酯,该改性聚酯力学性能优异,可广泛应用于产业领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚酯合成改性
,具体地说涉及一种高强、高模聚酯的合成方法。
技术介绍
聚酯(PET)属于高分子化合物,主要指对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚制成的聚对苯二甲酸乙二醇酯,具有优异的综合性能,被广泛应用在合成纤维、瓶片、薄膜方面,在产业领域中的用途也越来越广泛,但由于结晶速率很慢、玻璃化转变温度高、尤其是后加工成型过程中,成型周期长,结晶性能差,导致产品成型收缩率大,尺寸稳定性差,较难赋予聚酯材料高强高模的特性,限制了在产业领域中的应用,所以如何提高聚酯材料的强度和模量,改善力学性能,一直是研究者研发的热点。为增强聚酯的力学性能,开发高强高模的聚酯产品,一般采用玻纤增强或添加共聚组分的方法来改善聚酯材料的结晶性,使其具备高强高模的特性。碳酸钙晶须用于改性塑料、橡胶、纤维等热塑性材料表现出显著的增强、增韧作用。还可以改善产品的弯曲强度、尺寸稳定性、热稳定性、抗老化性能;还可提升加工性能及制品的表面光洁度。云母粉是一种非金属矿物,含有多种成分,其中主要有SiO2,含量一般在49%左右,Al2O3含量在30%左右。在橡胶、塑料等高分子材料中有着广泛应用,含有超细云母粉的聚酯材料强度高,形变小,聚酯熔体的加工流动性好。硅灰石具有良好的耐磨性、较高的折光率以及较高的白度等物理化学性能,被广泛应用于陶瓷、油漆、涂料、塑料、橡胶、化工、造纸以及作为石棉代用品等,它作为聚酯填料,可以提高冲击强度,增强流动性,改善抗拉强度、冲击强度,提高白度和不透明度等。氢氧化镁晶须是以单晶形式生长而成的具有一定长径比一种纤维材料,具有强度高等功能,因其长度为高分子材料大分子链长度的几倍到几十倍,少量加入到高分子材料中,能起到增强、增韧的效果。1、3-丙二醇(PDO)通过增加聚酯分子链中亚甲基螺旋式排列方式,降低晶格堆积密度,而1、4-丁二醇(BDO)可提升结晶速率,改善结晶性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种高强、高模聚酯的合成方法。本专利技术提供的一种高强、高模聚酯的合成方法,它采用如下步骤:A)按质量份数,将2-3份表征参数直径为0.5-3um、长度为5-20um的有机化碳酸钙晶须,2-3份有机化硫酸钡纳米粉体,1-2份800目云母粉,0.2-0.5份锗酸钠,0.4-1.2份月桂胺,5-10份对羟基苯甲酸,60-70份乙二醇,8-10份1,3-丙二醇,8-10份1,4-丁二醇混合,在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应2-4小时,得到一种高强、高模复合醇溶液,70℃保温待用;B)按质量份数,将0.5-1份长径比为14-16:0.5-1.5有机化硅灰石纳米针状纤维,0.5-1份表征参数直径为0.2-5um、长度10-25um的有机化氢氧化镁晶须,0.5-0.9份高温抗氧剂1098,0.2-0.4份乙二醇锑,0.1-0.3份质子化剂磷酸,0.2-0.8份乙醇胺,5-10份分子量为15000的聚乙二醇PEG,5-10份1,3-丙二醇混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1-2小时,得到一种高强、高模复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;C)按质量份数,将2-4份步骤A)获得的高强、高模复合醇溶液与6-8份乙二醇混合,再与15-18份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置,在温度250℃、压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1-2份由步骤B)制备的高强、高模复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa下进行缩聚反应,制得一种高强、高模聚酯。本专利技术提供的一种高强、高模聚酯的合成方法,它采用如下步骤:A)按质量份数,将2.5表征参数直径为1.75um、长度为17.5um有机化碳酸钙晶须,2.5份有机化硫酸钡纳米粉体,1.5份800目云母粉,0.3份锗酸钠,0.8份月桂胺,7份对羟基苯甲酸,65份乙二醇,9份1,3-丙二醇,9份1,4-丁二醇混合,在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应3小时,得到一种高强、高模复合醇溶液,70℃保温待用;B)按质量份数,将0.7份长径比为15:1的有机化硅灰石纳米针状纤维,0.7份表征参数直径为2.6um、长度17.5um的有机化氢氧化镁晶须,0.7份高温抗氧剂1098,0.3份乙二醇锑,0.2份质子化剂磷酸,0.5份乙醇胺,7份分子量为15000的聚乙二醇PEG,7份1,3-丙二醇混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1.5小时,得到一种高强、高模复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;C)按质量份数,将3份步骤A)获得的高强、高模复合醇溶液与7份乙二醇混合,再与16份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置,在温度250℃、压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1.5份由步骤B)制备的高强、高模复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa下进行缩聚反应,制得一种高强、高模聚酯。与现有技术相比,本专利技术的有益效果主要体现在:通过有机化碳酸钙晶须、有机化硅灰石纳米状纤维、有机化氢氧化镁晶须等改性组分的添加,使聚酯材料产生增韧增强的效果;丙二醇、丁二醇增强聚酯分子链的柔顺性和运动能力,赋予产品较高的结晶度及较好的加工定型性,产品具有较高的强度和模量;通过球磨工艺混合研磨改性组分,然后参与共聚合反应,改性剂无团聚现象,其分散均匀;通过本专利技术方法合成的聚酯具有高强高模的、且抗冲击性优良,能满足其在工业领域作为结构材料的使用要求,具备非常好的市场前景。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作进一步的说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明,不应理解为对本申请的限制。本专利技术所述的一种高强、高模聚酯的合成方法,采用如下步骤:A)按质量份数,将2-3份表征参数直径为0.5-3um、长度为5-20um的有机化碳酸钙晶须,2-3份有机化硫酸钡纳米粉体,1-2份800目云母粉,0.2-0.5份锗酸钠,0.4-1.2份月桂胺,5-10份对羟基苯甲酸,60-70份乙二醇,8-10份1,3-丙二醇,8-10份1,4-丁二醇混合,在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应2-4小时,得到一种高强、高模复合醇溶液,70℃保温待用;B)按质量份数,将0.5-1份长径比为14-16:0.5-1.5有机化硅灰石纳米针状纤维,0.5-1份表征参数直径为0.2-5um、长度10-25um的有机化氢氧化镁晶须,0.5-0.9份高温抗氧剂1098,0.2-0.4份乙二醇锑,0.1-0.3份质子化剂磷酸,0.2-0.8份乙醇胺,5-10份分子量为15000的聚乙二醇PEG,5-10份1,3-丙二醇混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1-2小时,得到一种高强、高模复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;C)按质量份数,将2-4份步骤A)获得的高强、高模复合醇溶液与6-8份乙二醇混合,再与15-18份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置,在温度250℃、压力0.15本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强、高模聚酯的合成方法,其特征在于该制造方法采用如下步骤:A)按质量份数,将2‑3份表征参数直径为0.5‑3um、长度为5‑20um的有机化碳酸钙晶须,2‑3份有机化硫酸钡纳米粉体,1‑2份800目云母粉,0.2‑0.5份锗酸钠,0.4‑1.2份月桂胺,5‑10份对羟基苯甲酸,60‑70份乙二醇,8‑10份1,3‑丙二醇,8‑10份1,4‑丁二醇混合,在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应2‑4小时,得到一种高强、高模复合醇溶液,70℃保温待用;B)按质量份数,将0.5‑1份长径比为14‑16:0.5‑1.5有机化硅灰石纳米针状纤维,0.5‑1份表征参数直径为0.2‑5um、长度10‑25um的有机化氢氧化镁晶须,0.5‑0.9份高温抗氧剂1098,0.2‑0.4份乙二醇锑,0.1‑0.3份质子化剂磷酸,0.2‑0.8份乙醇胺,5‑10份分子量为15000的聚乙二醇PEG,5‑10份1,3‑丙二醇混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1‑2小时,得到一种高强、高模复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;C)按质量份数,将2‑4份步骤A)获得的高强、高模复合醇溶液与6‑8份乙二醇混合,再与15‑18份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置,在温度250℃、压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化‑缩聚阶段,连续加入1‑2份由步骤B)制备的高强、高模复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa下进行缩聚反应,制得一种高强、高模聚酯。...
【技术特征摘要】
1.一种高强、高模聚酯的合成方法,其特征在于该制造方法采用如下步骤:A)按质量份数,将2-3份表征参数直径为0.5-3um、长度为5-20um的有机化碳酸钙晶须,2-3份有机化硫酸钡纳米粉体,1-2份800目云母粉,0.2-0.5份锗酸钠,0.4-1.2份月桂胺,5-10份对羟基苯甲酸,60-70份乙二醇,8-10份1,3-丙二醇,8-10份1,4-丁二醇混合,在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应2-4小时,得到一种高强、高模复合醇溶液,70℃保温待用;B)按质量份数,将0.5-1份长径比为14-16:0.5-1.5有机化硅灰石纳米针状纤维,0.5-1份表征参数直径为0.2-5um、长度10-25um的有机化氢氧化镁晶须,0.5-0.9份高温抗氧剂1098,0.2-0.4份乙二醇锑,0.1-0.3份质子化剂磷酸,0.2-0.8份乙醇胺,5-10份分子量为15000的聚乙二醇PEG,5-10份1,3-丙二醇混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1-2小时,得到一种高强、高模复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;C)按质量份数,将2-4份步骤A)获得的高强、高模复合醇溶液与6-8份乙二醇混合,再与15-18份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置,在温度250℃、压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1-2份由步骤B)制备的高强、高模复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温...
【专利技术属性】
技术研发人员:李水荣,杨美娟,程峰,焦岩岩,李祥,卢年春,汤泉,
申请(专利权)人:荣盛石化股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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