分枝聚合物、其制备方法以及发泡体的制备方法技术

本公开提供一种分枝聚合物、其制备方法以及发泡体的制备方法。该分枝聚合物包含100重量份聚对苯二甲酸乙二酯以及0.5至2重量份的多元醇所反应而成，该分枝聚合物的固有黏度由1.2dL/g至1.6dL/g、数目平均分子量由75,000g/mol至90,000g/mol、分子量分布由3.0至6.0、熔融指数由0.8g/10min至7.5g/10min、剪切黏度由800Pa·s至1900Pa·s、以及熔融强度由30cN至80cN。

Branched polymers, preparation methods and preparation methods of foams

The present disclosure provides a branched polymer, a preparation method thereof and a preparation method of a foam body. The branched polymer consists of 100 parts of polyethylene terephthalate and 0.5 to 2 parts of polyols. The intrinsic viscosity of the branched polymer is from 1.2 dL/g to 1.6 dL/g, the average molecular weight of the branched polymer is from 75,000 g/mol to 90,000 g/mol, the molecular weight distribution is from 3.0 to 6.0, the melting index is from 0.8 g/10 min to 7.5 g/10 min, the shear viscosity is from 800 Pa.s to 900 Pa.s, and the melting strength. Degree from 30 cN to 80 cN.

【技术实现步骤摘要】
分枝聚合物、其制备方法以及发泡体的制备方法
本公开关于一种分枝聚合物、其制备方法以及其应用。
技术介绍
热塑性聚酯为分子主链上具有重复酯基的聚合物，它是由多元酸和多元醇经缩合聚合而得。以二元酸和二元醇经缩合聚合可得到线型聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate,PET)。聚对苯二甲酸乙二酯具有不错的机械强度、尺寸稳定性、耐化性、及较低吸湿性。举例来说，由聚对苯二甲酸乙二酯所形成的发泡材料，已被广泛应用于能源装置、光学组件、交通运输、建筑、或是包装材料中。然而，由于传统聚对苯二甲酸乙二酯系为线型结晶性聚酯材料，在熔融态下具有较低的熔融黏度与熔融强度，且在进行发泡加工时气泡不易保持形状。因此，业界需要一种新颖的聚对苯二甲酸乙二酯，以符合发泡加工的需求。
技术实现思路
根据本公开实施例，本公开提供一种分枝聚合物，其为包含100重量份聚对苯二甲酸乙二酯以及0.5至2重量份的多元醇所反应而成。该分枝聚合物的固有黏度由1.2dL/g至1.6dL/g、数目平均分子量由75,000g/mol至90,000g/mol、以及分子量分布(polydispersityindex、PDI)由3.0至6.0、熔融指数(meltIndex、MI)由0.8g/10min至7.5g/10min、剪切黏度(shearviscosity)由800Pa·s至1900Pa·s、以及熔融强度由30cN至80cN。根据本公开另一实施例，本公开提供一种上述分枝聚合物的制备方法，包含：将一组合物以押出机进行酯交换反应，得到酯粒，其中该组合物包含100重量份聚对苯二甲酸乙二酯以及0.5至2重量份之多元醇，其中该聚对苯二甲酸乙二酯之数目平均分子量(Mn)为30,000g/mol至55,000g/mol，以及该聚对苯二甲酸乙二酯之固有黏度为0.40dL/g至0.95dL/g；对该酯粒进行干燥；以及对该酯粒进行固态聚合增黏，其中，该分枝聚合物的固有黏度由1.2dL/g至1.6dL/g、数目平均分子量由75,000g/mol至90,000g/mol、以及分子量分布由3.0至6.0。根据本公开又一实施例，本公开提供一种发泡体的制备方法，包含上述分枝聚合物与聚对苯二甲酸乙二酯进行混炼合胶(compounding)，该分枝聚合物与聚对苯二甲酸乙二酯的重量比系1：9至9：1；以及对该混炼物进行发泡制程，其中，该发泡体的固有黏度由0.95dL/g至1.50dL/g、剪切黏度由600Pa·s至1400Pa·s、熔融指数由2.5g/10min至25g/10min、以及熔融强度由15cN至65cN。具体实施方式本公开实施例提供一种分枝聚合物以及该分枝聚合物的制备方法。通过押出机在特定反应条件下使具有特定分子量及固有黏度的聚对苯二甲酸乙二酯与多元醇进行酯交换反应，然后对所得酯粒进行固态聚合增黏后，可得到本公开所述的分枝聚合物。由于本公开所述的分枝聚合物具有较高的熔融黏度与熔融强度，非常适合进行发泡加工，且所得的发泡体不易变形(气泡在结晶固化前不会破裂崩塌)。根据本公开实施例，本公开所述的分枝聚合物可包含100重量份聚对苯二甲酸乙二酯以及0.5至2重量份之多元醇所反应而成，其中该分枝聚合物的固有黏度由1.2dL/g至1.6dL/g、数目平均分子量由75,000g/mol至90,000g/mol、分子量分布由3.0至6.0、熔融指数由0.8g/10min至7.5g/10min、剪切黏度由800Pa·s至1900Pa·s、以及熔融强度由30cN至80cN。根据本公开实施例，当该多元醇的重量份过低时(低于0.5重量份)，所得的分枝聚合物具有较少的分子链分枝程度，进一步对所得酯粒进行固态增黏后，无法有效提高熔融黏度与熔融强度，因此也无法顺利进行发泡加工。此外，当该多元醇的重量份过高时(高于2重量份)，所得的分枝聚合物虽具有较高的分子链分枝程度，但因酯交换反应为一断链反应，过量的反应会使分枝聚合物黏度过低，进而造成后续的拉条造粒制程难以进行。根据本公开实施例，本公开所使用的聚对苯二甲酸乙二酯的数目平均分子量(Mn)可为约30,000至55,000(例如约30,000至50,000)、以及该聚对苯二甲酸乙二酯之分子量分布(polydispersityindex、PDI)可为约1.4至1.8。根据本公开实施例，该聚对苯二甲酸乙二酯可为无法发泡的聚对苯二甲酸乙二酯商品料(或回收料)。当本公开所使用的聚对苯二甲酸乙二酯的数目平均分子量过低时(低于约30,000)，所得的分枝聚合物由于固有黏度过低而无法进一步进行加工。另一方面，该聚对苯二甲酸乙二酯的固有黏度约为0.40dL/g至0.95dL/g之间(例如0.45dL/g至0.90dL/g之间)时，较适合以押出机对该组合物进行酯交换反应。此固有黏度范围的聚对苯二甲酸乙二酯为绝大部分商品料或回收料的黏度规格。根据本公开实施例，本公开所述的多元醇可为具有3至8个羟基的聚醚多元醇(polyetherpolyol)、脂肪族多元醇(aliphaticpolyol)、或上述组合。该具有3至8个羟基的聚醚多元醇的数目平均分子量(Mn)可为约70至2000。该脂肪族多元醇(aliphaticpolyol)可例如为甘油(glycerin)、双甘油(diglycerol)、丁三醇(butanetriol)、丁四醇(erythritol)、季戊四醇(pentaerythritol)、木糖醇(xylitol)、甘露糖醇(mannitol)、山梨糖醇(sorbitol)、麦芽糖醇(maltitol)、二季戊四醇(dipentaerythritol)、或上述组合。根据本公开实施例，本公开所述组合物不包含有机酸(例如多元酸)、酸酐(例如多元酸酐)、或具有环氧基之化合物(例如具有多个环氧基之化合物)，以避免聚对苯二甲酸乙二酯与该有机酸、酸酐、或具有环氧基的化合物进行共聚合反应。根据本公开实施例，为避免多元醇与聚对苯二甲酸乙二酯进行共聚合反应，而不进行酯交换反应，本公开所述组合物不包含溶剂，且以押出机对该组合物进行押出及造粒。根据本公开实施例，为避免多元醇与聚对苯二甲酸乙二酯进行共聚合反应，而不进行酯交换反应，该组合物以押出机押出及造粒时，温度需高于220℃(例如为约220℃至270℃)。此外，该押出机的螺杆转速可介于约100转/分钟至500转/分钟，以确保多元醇均匀分布于聚对苯二甲酸乙二酯中，与其进行酯交换反应。通过上述制程条件，本公开所述分枝聚合物其数目平均分子量、分子量分布、固有黏度、熔融指数、剪切黏度、以及熔融强度可落入上述特定的范围内。根据本公开实施例，为防止本公开所述分枝聚合物的氧化降解并增强本公开所述分枝聚合物的耐热性，本公开所述的组合物可更包含约0.1至0.5重量份的抗氧化剂(以100重量份的聚对苯二甲酸乙二酯为基准)。根据本公开实施例，本公开所述组合物可由约100重量份聚对苯二甲酸乙二酯、约0.5至2重量份(例如约0.5至1.5重量份、或1至2重量份)的多元醇、以及约0.1至0.5重量份的抗氧化剂所组成。该抗氧化剂可为受阻酚(hinderedphenol)型抗氧化剂、酯类抗氧化剂、硫代酯(thioester)抗氧化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分枝聚合物，为包含100重量份聚对苯二甲酸乙二酯以及0.5至2重量份的多元醇所反应而成，其中所述分枝聚合物的固有黏度由1.2dL/g至1.6dL/g、数目平均分子量由75,000g/mol至90,000g/mol、分子量分布由3.0至6.0、熔融指数由0.8g/10min至7.5g/10min、剪切黏度由800Pa·s至1900Pa·s、以及熔融强度由30cN至80cN。

【技术特征摘要】
2017.07.07 TW 1061228291.一种分枝聚合物，为包含100重量份聚对苯二甲酸乙二酯以及0.5至2重量份的多元醇所反应而成，其中所述分枝聚合物的固有黏度由1.2dL/g至1.6dL/g、数目平均分子量由75,000g/mol至90,000g/mol、分子量分布由3.0至6.0、熔融指数由0.8g/10min至7.5g/10min、剪切黏度由800Pa·s至1900Pa·s、以及熔融强度由30cN至80cN。2.根据权利要求1所述的分枝聚合物，其中所述聚对苯二甲酸乙二酯的数目平均分子量为30,000g/mol至55,000g/mol，分子量分布为1.4至1.8，固有黏度为0.40dL/g至0.95dL/g。3.根据权利要求1所述的分枝聚合物，其中所述多元醇为3至8个羟基的聚醚多元醇、脂肪族多元醇、或上述组合。4.根据权利要求1所述的分枝聚合物，其中所述组合物不包含有机酸、酸酐、具有环氧基的化合物或溶剂。5.根据权利要求1所述的分枝聚合物，其中所述组合物还包含0.1至0.5重量份的抗氧化剂。6.根据权利要求5所述的分枝聚合物，其中抗氧化剂为选自受阻酚型抗氧化剂、酯类抗氧化剂、硫代酯型抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂所构成的群组。7.一种如权利要求1所述的分枝聚合物的制备方法，包含：将一组合物以押出机进行酯交换反应，得到一酯粒，其中所述组合物包含100重量份聚对苯二甲酸乙二酯以及0.5至2重量份之多元醇，其中所述聚对苯二甲酸乙二酯之数目平均分子量为30,000g/mol至55,000g/mol，以及所述聚对苯二甲酸乙二酯的固有黏度为0.40dL/g至0.95dL/g；对所述酯粒进行干燥；以及对所述酯粒进行固态聚合增黏，其中，所述分枝聚合物的固有黏度由1.2dL/g至1.6dL/g、数目平均分子量由75,000g/mol至...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晋安，梁文忠，吴志郎，刘信助，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71