醚酯型共聚合物之制备方法技术

一种醚酯型共聚合物之制备方法，其特征在于：其以聚酯类、聚醚醇类和共单体（含有２个或２个以上官能基醇、酸或酸和酐）为原料，在反应槽内加热至熔热后，开始抽真空，其真空度低于４乇（ｔｏｒｒ），反应温度在２３０℃～２８０℃。本发明专利技术制备方法简便，聚合物特性如相对粘度（Ｒ．Ｖ）、纺丝条件及纺丝的强度和伸度等都有很大的改善。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种醚酯共聚合物之制备方法，属于化学合成
商业化合成醚酯共聚合物(Copolyetherestrers)的方法，依原料类别可区分为对苯二甲酸制程和对苯二甲酯制程(TPA process and DMTprocess)二种，而所谓对苯二甲酸制程是以对苯二甲酸(Terephthalicaci)，1，4丁二醇(1，4-Butanediol)，聚醚醇和共单体等，经由酯化反应(esterification)和聚缩合反应(polycondensation)合成醚酯共聚合物；对苯二甲酸二甲酯制程是指以对苯二甲酸二甲酯(dimethylterephthalate)，1，4-丁二醇，聚醚醇和共单体，经由酯交换反应(transesterification)及聚缩合反应合成醚酯共聚合物。而醚酯共聚合物一般最常见到的商业化产品如美国杜邦公司的Hytrel(醚酯共聚合物弹性体)，可以用在一般鞋底材料，防尘变速箱套、雪橇、空气枪套管、管件、运动器材、电线、电缆、汽车零组件等等应用；另外醚酯共聚合物亦可应用在弹性纤纺方面应用，目前商业化产品有日本帝人公司之REXE产品，主要是应用在比赛用泳衣、运动用泳衣、外衣裤等用途。一般合成醚酯共聚合物的方法皆是用对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯制程，不管是应用在弹性体(Elastomer)和弹性纤维(elastic fiber)方面皆是如此，如美国专利U.S.pat.no.4031165、3651014、4797437、5407981、4778839、4766164、4520150、4520149、4520148、4405749、4355155、4362836、4363892、4256861、4096126和4031161等说明书中皆告诉我们如何用对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯制程合成聚酯弹性体。另外，用对苯二甲酸制程或对苯二甲酸二甲酯制程合成聚酯弹性纤维之专利文献有美国专利U.S.PAT.NO.5070178、4545614，欧洲公开EPA.386869(1990)，日本专利公开公告号数04，300323、03，231959、07，70300、08，209459、08，232133、07，316277、08，03816、08，20633、05，140818、04，33919、58，067721、06，1306615、05，302023、05，239198、04，352814、56，118911、59，173311、58，098422、58，091820、58，091819、57，101019、05，140819、05，086508、05，086508、04，370219、04，300323、04，240211、03，249211、03，206，118、08，003，817、08，013246、06，330410、07，090718、06，002217、06，093515等专利说明书。在Han/guk Somyu konghakhoechi，1995，32(2)，166-74之文献中提到用PBT和PTMEG(聚丁二醇醚，polytetramethylene glycol)为原料，以熔融混练方式制成醚醇型共聚合物弹性体时，发现其结晶温度，结晶度及相分离程度皆比直接用对苯二甲酸制程或对苯二甲酸二甲酯制程合成之醚醇型共聚合物来得高，主要是因酯交换反应或酯化反应及聚缩合反应尚未达到平衡所引起，而造成其物性问题，应用上便有问题。本专利技术的目的是提供一种新的，不仅工艺制程简便，且聚合物材料特性好。一种，其特征在于其以聚酯类、聚醚醇类和共单体(含有2个或2个以上官能基醇、酸或酸和酐)为原料，在反应槽内加热至熔热后，开始抽真空，其真空度低于4乇(torr)，反应温度在230℃～280℃。其中，该聚酯类为聚对苯二甲酸或聚对苯二甲酸二乙酯，或其混合物。其中，该聚醚醇类为聚丁二醚醇、聚乙二醚醇、聚丙二醚醇，及其混合物。其中，该聚醚醇类之分子量为400至10000。其中，该共单体可为二元醇、多元醇、二元酸、多元酸酐等。其中，该共单体中之二元醇、丙二醇、2甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、1，4一环己二甲醇、二乙二醇、苯二甲醇等。其中，该共单体中之多元醇为甘油、三甲醇乙烷、四甲醇甲烷等。其中，该共单体中之二元酸为间苯二甲酸、己二酸等。其中，该共单体中之多元酸酐为1，2，4-苯酸酸酐等。其中，该真空度以低于2乇(torr)时为较佳真空度，反应温度以235℃～270℃为较佳反应温度。具体来说本专利技术制程主要是以聚酯(polyesters)，聚醚醇及共单体(如乙二醇，1，2，4，-苯三酸酐，2-甲基-1，5-戊二醇，新戊二醉等)在反应槽内熔融，接著进行减压之聚缩合反应而合成醚酯型共聚合物。本聚缩合反应之反应温度在230℃～280℃，抽真空度低于4乇(torr)，其反应条件以235℃～270℃为较佳之聚缩合反应温度，其真空度以低于2乇(torr)为较佳真空度。其所用之聚丁二醇或聚乙二醇分子量以500～5000为主，其中以500～3000为较佳分子量范围，其中共单体可以为(1)二元醇(diol)如乙--醇、丙二醇(propyleneglycol)、2-甲基-1，5-戊二醇，新戊二醇、1，4-环己二甲醇(1，4-cyclohexane-dimethanol)、二乙二醇(diethylene glycol)、苯二甲醇(Xylene glycol)等，(2)多元醇，如甘油、三甲醇乙烷(trimethylolethane)、四甲醇甲烷(pentaerythritol)等，(3)二元酸(diacids)如间苯二甲酸(isophthalic acid)、己二酸(adipic acid)等，(4)多元酸酐如1，2，4-苯三酸酐等。本专利技术可以用合成聚对苯二甲酸二丁酯之触媒，如钛化合物、锡化合物等，安定剂可以使用聚酯常用之安定剂如三甲基磷酸酯(Trimethylphosphate)、三苯磷酸酯(Triphenylphosphate)、Irganox1010、磷酸等。本专利技术的优点是制备方法简便，聚合物特性如相对粘度(R.V)、纺丝条件及纺丝的强度和伸度等都有很大的改善。兹举数个实施例说明如下，所举实施例仅系对本专利技术方法作概括性例示，并无限制本专利技术范围之意，就此先作声明。实施例1将反应物放入反应槽内，开始升温及搅拌，当反应内温升至220℃～230℃后，便开始抽真空，其真空度每隔4分钟往下调10cmHg直到真空度达76cmHg(76cmHg为高真空度，0cmHg为1大气压)时，开始使用抽高真空马达抽高真空，此时反应槽内温约为260℃，维持此温度至搅拌扭力上升6格后，用氮气破真空加压下料，所得样品分析如表1所示。表1 注1PBT为聚苯二甲酸二丁酯，PTMEG为聚丁二醇(分子量2000)，PET为聚对苯二甲酸二乙酯，PEG为聚乙二醇(分子量1000)，TMA为1，2，4-苯三酸酐，TMM为四甲醇甲烷，IPA为间苯二甲酸，I1010为Irganox1010Ciba Geigy公司产品，TBT为四丁基钛。注2以四氯乙烷/苯酚重量比40/60为溶剂，其样品浓度配制为0.30g/dl，用Cannon-150型粘度管在30℃下溅量R.V(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醚酯型共聚合物之制备方法，其特征在于：其以聚酯类、聚醚醇类和共单体（含有２个或２个以上官能基醇、酸或酸和酐）为原料，在反应槽内加热至熔热后，开始抽真空，其真空度低于４乇（ｔｏｒｒ），反应温度在２３０℃～２８０℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡照雄，涂耀国，林敬信，白国雄，
申请(专利权)人：聚隆纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]