一种聚酯树脂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚酯树脂组合物及其制备方法和应用，所述聚酯树脂组合物包括马来酸酐、对苯二甲酸、聚乙烯醇树脂、聚丙烯、引发剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂；通过将含磷阻燃剂作为反应物直接参与到聚酯树脂的制备过程中，即通过化学键将含磷阻燃剂与马来酸酐以及对苯二甲酸连接起来，使得到的聚酯树脂组合物在保证自身机械性能的前提下，同时具有较好的阻燃性能，且不会由于小分子迁移析出，也不会因为易溶于水而析出，环保安全无危害；聚酯树脂组合物的制备方法简单，价格低廉，原料易得，适用于工业大规模生产应用。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯树脂组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种聚酯树脂组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
随着人类文明的进步，科学技术的发展，人类生活水平的提高，聚合物材料由于其良好的热稳定性、抗化学腐蚀性和机械性被广泛应用于许多领域，如：航天、航海、自动化和日常用品等。但是不幸的是绝大部分的聚合物材料是易燃的，并且在燃烧过程中还会释放出有毒或有腐蚀性的气体以及烟尘，这不仅很大程度的限制了聚合物材料的使用，也给人类的生活带来很大的不便。近年来，火灾的频繁发生，不仅给我们的生命带来了很大的威胁，也给我们的生活也带来了很大的损失，因此，这就需要提高高分子材料的阻燃性能，而提高阻燃性能最好的方式是向材料中加入阻燃剂通过复配的方式从而提高材料的阻燃性能，但是通过复配法需要考虑阻燃剂和基材的相容性，以及阻燃剂作为添加剂加入时是否会影响聚合物原本的性质，因此通过反应型的阻燃剂添加越来越受到大家的广泛关注。CN106084708A公开了一种聚酯树脂基阻燃光扩散复合材料，按重量份计，由以下原料组分混合制成：基体树脂100份，光扩散剂0.3-1.5份，抗氧剂0.1-0.6份，脱模剂0.1-0.5份，阻燃剂0.2-8份；所述基体树脂按重量百分比计由聚碳酸酯30-90％和聚对苯二甲酸酯10-70％组合而成，所述聚对苯二甲酸酯选自PET、APET、PETG中的一种或几种；该专利技术提供的复合材料具有较好的阻燃性能，但是其是通过复配得到的，需要考虑基材和阻燃剂的相容性。CN103773188A公开了一种阻燃型不饱和聚酯树脂涂料，其原料含有如下重量份数的组份：阻燃型不饱和聚酯树脂：100份；石油醚：20-25份；颜料：5-8份；体质颜料：12-15份；有机溶剂：35-50份；其中，所述阻燃型不饱和聚酯树脂组分的重量份数为：对苯二甲酸：50份；丙二醇：50份；聚丙烯醇缩醛：20-25份；氯化石蜡：12份；十溴联苯醚：2份；氧化铝钾和轻质碳酸钙按照1:3混合的混合物：15-18份；磷酸三丁脂：3-5份；过氧化己酮：1-3份。该专利技术得到的涂料柔韧度强，润湿性能好，不易泛黄、保光保色性好，光泽高、耐过度烘烤，但是其阻燃性能仍有待进一步提升。因此，提供一种具有较好阻燃性能以及较好机械性能，且安全环保的聚酯树脂组合物非常有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚酯树脂组合物及其制备方法和应用，通过将含磷阻燃剂作为反应物直接参与到聚酯树脂的制备过程中，即通过化学键将含磷阻燃剂与马来酸酐以及对苯二甲酸连接起来，使得到的聚酯树脂组合物具有较好机械性能的前提下，同时具有较好的阻燃性能，且不会由于小分子迁移析出，也不会因为易溶于水而析出，环保安全无危害；聚酯树脂组合物的制备方法简单，价格低廉，原料易得，适用于工业大规模生产应用。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种聚酯树脂组合物，所述聚酯树脂组合物包括马来酸酐、对苯二甲酸、聚乙烯醇树脂、聚丙烯、引发剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂：其中，L1、L2各自独立地选自含有末端羟基的基团；Z1、Z2各自独立地选自含磷基团；M1选自直链亚烷基、支链亚烷基或亚芳香基；M2选自满足化学环境的任意有机基团；Y1、Y2各自独立地选自惰性基团、硫原子、氧原子、-OH或-H；X1选自满足化学环境的任意亚有机基团；a、b、c、d、f、g、h各自独立地选自0-5的整数，且a、b不同时为0，f、g不同时为0，g、h不同时为0，同时，b+c+h≤5且a+d+g≤5；e为0-100的整数，例如2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90等。本专利技术中通过将含磷阻燃剂作为反应物直接参与到聚酯树脂的制备过程中，即通过化学键将含磷阻燃剂与马来酸酐以及对苯二甲酸连接起来，使得到的聚酯树脂组合物在保证自身机械性能的前提下，同时具有较好的阻燃性能，且不会由于小分子迁移析出，也不会因为易溶于水而析出，环保安全无危害。本专利技术中以含磷阻燃剂作为反应物直接参与到聚酯树脂的制备过程中，无需要考虑阻燃剂和基材的相容性，以及阻燃剂作为添加剂加入时是否会影响聚合物原本的性质。在本专利技术中，所述聚酯树脂组合物包括5-20重量份的马来酸酐、5-10重量份的对苯二甲酸、10-30重量份的聚乙烯醇树脂、1-5重量份的聚丙烯、0.1-0.5重量份的引发剂以及40-60重量份的具有式I结构的含磷阻燃剂。在本专利技术中，所述马来酸酐的添加量可以为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份等。在本专利技术中，对苯二甲酸的添加量可以为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份等。在本专利技术中，聚乙烯醇树脂的添加量可以为10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、30重量份等。在本专利技术中，聚丙烯的添加量可以为1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份等。在本专利技术中，引发剂的添加量可以为0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份等。在本专利技术中，具有式I结构的含磷阻燃剂的添加量可以为40重量份、42重量份、45重量份、47重量份、50重量份、52重量份、55重量份、57重量份、60重量份等。在本专利技术中，所述聚乙烯醇树脂包括聚乙烯醇树脂04-86、聚乙烯醇树脂17-88、聚乙烯醇树脂17-92、聚乙烯醇树脂17-95或聚乙烯醇树脂17-97中的任意一种或至少两种的组合。在本专利技术中，所述聚丙烯的数均分子量为1000-2500，例如1000、1200、1500、1700、2000、2200、2500等。在本专利技术中，所述聚乙烯醇树脂和聚丙烯的质量比为(5-10):1，例如5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1、8.5:1、9:1、9.5:1、10:1等。本专利技术选用聚乙烯醇树脂和聚丙烯配合使用，能够提高聚酯树脂组合物的拉伸强度以及断裂伸长率，当缺少二者中的任意一种或者二者的质量比不在本专利技术限定的范围之内，则会影响聚酯树脂组合物的拉伸强度以及断裂伸长率。在本专利技术中，所述引发剂包括过氧化酮类和/或过氧化二苯甲酰，优选过氧化二苯甲酰。在本专利技术中，所述过氧化酮类包括过氧化环己酮和/或过氧化甲乙酮。在本专利技术中，所述聚酯树脂组合物还包括0.1-1重量份(例如0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份等)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯树脂组合物，其特征在于，所述聚酯树脂组合物包括马来酸酐、对苯二甲酸、聚乙烯醇树脂、聚丙烯、引发剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酯树脂组合物，其特征在于，所述聚酯树脂组合物包括马来酸酐、对苯二甲酸、聚乙烯醇树脂、聚丙烯、引发剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂：



其中，L1、L2各自独立地选自含有末端羟基的基团；
Z1、Z2各自独立地选自含磷基团；
M1选自直链亚烷基、支链亚烷基或亚芳香基；
M2选自满足化学环境的任意有机基团；
Y1、Y2各自独立地选自惰性基团、硫原子、氧原子、-OH或-H；
X1选自满足化学环境的任意亚有机基团；
a、b、c、d、f、g、h各自独立地选自0-5的整数，且a、b不同时为0，f、g不同时为0，g、h不同时为0，同时，b+c+h≤5且a+d+g≤5；
e为0-100的整数。


2.根据权利要求1所述的聚酯树脂组合物，其特征在于，所述聚酯树脂组合物包括5-20重量份的马来酸酐、5-10重量份的对苯二甲酸、10-30重量份的聚乙烯醇树脂、1-5重量份的聚丙烯、0.1-0.5重量份的引发剂以及40-60重量份的具有式I结构的含磷阻燃剂。


3.根据权利要求1或2所述的聚酯树脂组合物，其特征在于，所述聚乙烯醇树脂包括聚乙烯醇树脂04-86、聚乙烯醇树脂17-88、聚乙烯醇树脂17-92、聚乙烯醇树脂17-95或聚乙烯醇树脂17-97中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述聚丙烯的数均分子量为1000-2500；
优选地，所述聚乙烯醇树脂和聚丙烯的质量比为(5-10):1；
优选地，所述引发剂包括过氧化酮类和/或过氧化二苯甲酰，优选过氧化二苯甲酰；
优选地，所述过氧化酮类包括过氧化环己酮和/或过氧化甲乙酮；
优选地，所述聚酯树脂组合物还包括0.1-1重量份的促进剂；
优选地，所述促进剂包括环烷酸钴、异辛酸钴、异辛酸锌、N,N-二甲基苯胺或N,N-二乙基苯胺中的任意一种或至少两种的组合。


4.根据权利要求1-3任一项所述的聚酯树脂组合物，其特征在于，所述Z1、Z2各自独立地选自R1为饱和或不饱和烷基、芳基或杂芳基中的任意一种，进一步优选甲基、乙基或苯基；
优选地，所述M1选自C1-C30的直链或支链亚烷基、C6-C30的亚芳基或C5-C7的亚杂芳基，进一步优选C1-C5的直链亚烷基、C3-C5的支链亚烷基或苯基，更进一步优选C1-C3的直链亚烷基、C3的支链亚烷基或苯基；
优选地，所述M2选自N、S、C1-C30的直链或支链烷基、C6-C30的芳基、C5-C7的杂芳基、其中，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9各自独立地选自C1-C10的直链或支链亚烷基，L2、Y2、Z2连接在R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的任意可连接位置，n、m、i、k各自独立地选自0-100的整数；
优选地，Y1、Y2各自独立地选自-H或氧原子；
优选地，所述X1选自N、S、取代或未取代的C1-C30的直链或支链亚烷基、取代或未取代的C6-C30的亚芳基、取代或未取代的C5-C7的亚杂芳基、取代或未取代的C1-C30的亚烷基胺基、取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘庆崇，
申请(专利权)人：广东广山新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44