改性PET树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性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。本发明专利技术的改性PET树脂聚酯具有较好的热性能。

【技术实现步骤摘要】
改性PET树脂及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及改性PET树脂。
技术介绍
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。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改性PET树脂。本专利技术的技术方案如下：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，本专利技术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。本专利技术还公开了上述改性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；Y3缩聚阶段：在温度275～300℃，真空压力40～80Pa下进行缩聚反应1～3h，得到所述改性PET聚酯。优选的，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、第三单体多元醇加入反应釜混合，向反应釜内通入氮气，打开循环水，进行酯化反应，控制酯化温度240～260℃，酯化压力0.15～0.21MPa，搅拌桨转速为20～50r/min，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；Y3缩聚阶段：在温度275～300℃，真空压力40～80Pa下进行缩聚反应1～3h，得到所述改性PET聚酯。本专利技术的有益效果：本专利技术在原料配方中加入第三单体多元醇，多元醇的每个羟基可与PET分子链的端羧基发生反应，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，即使在高温下PET分子链间同样彼此连接，热性能得到提高；此外，加入多元醇使PET树脂的结晶度降低，PET树脂的光学性能得到改善；进一步，本专利技术采用丙三醇与山梨糖醇二者复配作为第三单体多元醇，能够在PET树脂中分别以丙三醇、山梨糖醇为中心，形成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，能够两两互补，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。本专利技术还加入了聚四氢呋喃，它能够镶嵌在PET树脂中形成两相形态结构；进一步，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，提高了聚酯的热性能。与现有技术相比，本专利技术的制备方法简便，生产效率高，产品性能更加优异，有利于普遍推广应用。具体实施方式本专利技术实施例中部分物质的具体参数如下：对苯二甲酸，CAS：100-21-0，纯度：99％，购于南通润丰石油化工有限公司。乙二醇，CAS：107-21-1，纯度：99.9％，购于山东创赢化工有限公司。乙二醇锑，CAS：29736-75-2，纯度：98％，购于科工化(北京)化学技术有限公司。山梨糖醇，CAS：50-70-4，纯度：99％，购于合肥天健化工有限公司。丙三醇，CAS：56-81-5，纯度：99.9％，购于廊坊鹏彩精细化工有限公司。聚四氢呋喃，CAS：25190-06-1，平均分子量：1000，购于上海易恩化学技术有限公司。对比例1一种改性PET树脂，由以下原料组成：对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、助剂；所述对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.28；所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的200ppm，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16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1600ppm。上述改性PET树脂由以下方法制备而成：Y1酯化阶段：将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、助剂加入反应釜混合，向反应釜内通入氮气，打开循环水，进行酯化反应，控制酯化温度250℃，酯化压力0.16MPa，搅拌桨转速为38r/min，酯化时间为3h；Y2预聚阶段：酯化结束后，开始抽真空，在压力2700Pa、温度270℃下进行预缩聚反应55min；Y3缩聚阶段：在温度280℃，真空压力70Pa下进行缩聚反应1.5小时，制得改性PET聚酯。实施例1一种改性PET树脂，由以下原料组成：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1:1.28；所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的200ppm，所述催化剂为乙二醇锑；...

【技术保护点】
1.一种改性PET树脂，其特征在于，由以下原料组成：对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、助剂、第三单体多元醇；/n所述对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:(1.02-1.32)。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性PET树脂，其特征在于，由以下原料组成：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)。


2.如权利要求1所述的改性PET树脂，其特征在于，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。


3.如权利要求1所述的改性PET树脂，其特征在于，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。


4.如权利要求1所述的改性PET树脂，其特征在于，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。


5.如权利要求4所述的改性PET树脂，其特征在于，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)。


6.如权利要求1所述的改性PET树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖艳芳，
申请(专利权)人：肖艳芳，
类型：发明
国别省市：江西;36