耐高温多环芳烃聚酯中空容器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器及其制备方法。所述制备方法包括：将多环芳烃聚酯输入注塑机进行注塑，其中，所述注塑机的工作参数包括：料筒温度为260~290℃，模头温度为260~290℃，模具温度为25~60℃，注射压力30~150MPa，制得所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器。所述多环芳烃聚酯是由双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物、二元醇共聚制得。本发明专利技术制备的耐高温多环芳烃聚酯中空容器的热变形温度为95~160℃，且具有高透明和高韧性等优异性能，可广泛用于婴儿奶瓶杯身、水杯、厨电产品、热灌装饮料瓶、医用容器等领域。

【技术实现步骤摘要】
耐高温多环芳烃聚酯中空容器及其制备方法
本专利技术涉及一种制品，具体涉及一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器及其制备方法与应用，属于高分子材料制品

技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）具有高透明、耐溶剂、抗冲击等优异性能，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制备的中空容器的玻璃化转变温度分别只有70℃，耐热温度低，遇到开水将发生热变形，无法用于婴儿奶瓶杯身、水杯、厨电产品（破壁料理机的搅拌杯冷杯、随身果汁机搅拌杯、原汁机榨汁桶、面条机搅拌杯等）、热灌装饮料瓶、医用器具等中空容器领域。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器，以克服现有聚酯中空容器耐热不足的缺点。本专利技术的另一个目的在于提供所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器的制备方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器，其具有中空结构，并且，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器是主要由多环芳烃聚酯制备形成的，用于合成所述多环芳烃聚酯的组合物包括：组分（a），包括双羟乙氧基多环芳烃；组分（b），对苯二甲酸或其酯化物；以及组分（c），二元醇，所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇；所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）~式（4）中任一者所示的结构：。在一些实施例中，所述环状二元醇包括1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器的热变形温度为95~160℃。进一步地，截止700nm波长，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器的可见光透过率为88~92%。进一步地，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器可用于奶瓶杯身、水杯、厨电产品、热灌装饮料瓶或医用容器等，但不限于此。本专利技术实施例还提供了一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器的制备方法，其包括：将多环芳烃聚酯输入注塑机进行注塑，其中，所述注塑机的工作参数包括：料筒温度为260~290℃，模头温度为260~290℃，模具温度为25~60℃，注射压力30~150MPa，制得所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器。在一些实施例中，所述耐高温多环芳烃聚酯的制备方法包括：使包含双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在160~240℃反应，获得中间产物；使包含所述中间产物、缩聚催化剂和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下于260~290℃反应，制得耐高温多环芳烃聚酯；所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）~式（4）中任一者所示的结构：。较之现有技术，本专利技术的有益效果包括：1）本专利技术实施例通过合成新型的双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物和二元醇共聚酯，制备得到耐高温多环芳烃聚酯中空容器，新型的中空容器的耐热温度可达到95~160℃；2）本专利技术实施例提供的新型耐高温多环芳烃聚酯中空容器的树脂中，采用脂环二元醇部分替代脂肪二元醇，利用脂环二元醇在共聚酯受到外力冲击时，构象转变对能量的吸收，有效的提高了共聚酯的韧性，拉伸时具有优异的断裂伸长率；同时脂环二元醇的空间非平面结构进一步阻止了共聚酯的结晶，改善共聚酯的透明度，从而使制得的中空容器具有高透明和高韧性等优异性能；3）本专利技术实施例提供的耐高温多环芳烃聚酯中空容器应用广泛，如婴儿奶瓶杯身、水杯、厨电产品（破壁料理机的搅拌杯冷杯、随身果汁机搅拌杯、原汁机榨汁桶、面条机搅拌杯等）、热灌装饮料瓶、医用容器等领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1制备的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,4-环己烷二甲醇共聚酯的1H-NMR图谱；图2是本专利技术实施例1制备的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,4-环己烷二甲醇共聚酯的DSC图谱。具体实施方式如前所述，鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，其主要是通过合成新型的双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物和二元醇共聚酯，制备得到耐高温多环芳烃聚酯中空容器。通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本专利技术。本文中揭示本专利技术的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本专利技术的示范性，本专利技术可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本专利技术的代表性基础。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本专利技术实施例的一个方面提供的一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器，其具有中空结构，并且，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器是主要由多环芳烃聚酯制备形成的，用于合成所述多环芳烃聚酯的组合物包括：组分（a），包括双羟乙氧基多环芳烃；组分（b），对苯二甲酸或其酯化物；以及组分（c），二元醇，所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇；所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）~式（4）中任一者所示的结构：。本专利技术采用的双羟乙氧基多环芳烃的结构具有多个苯环，结构刚性大，同时双羟乙基多环芳烃具有高活性的羟乙基和自由旋转的氧醚键。双羟乙氧基多环芳烃刚性结构可以明显提高共聚酯的玻璃化转变温度，双羟乙氧基多环芳烃结构上同时存在的伯羟基反应活性高，可以高效地与对苯二甲酸或其酯化物发生酯化或酯交换反应，从而可以得到高分子量共聚酯，氧醚键的自由旋转也将增加端羟基的自由活动，减小空间位阻，有利于共聚酯的分子量提高；同时利用加入的环己烷二甲醇等脂环二元醇具有比乙二醇更大的刚性和空间非平面结构，进一步提升共聚酯的耐热性，同时脂环二元醇的构象转变又提供了共聚酯更好的韧性，实现了共聚酯结构上的高效协同，使共聚酯达到高分子量、高韧性和高透明性。在一些实施方案中，所述环状二元醇包括1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。在一些实施方案中，所述脂肪族二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。在一些实施方案中，所述组分（a）与所述组分（b）的摩尔比为5~80:100。进一步地，所述组分（a）和组分（c）的组合与所述组分（b）的摩尔比为120~300:100。进一步地，所述对苯二甲酸酯化物包括对苯二甲酸二甲酯，但不限于此。亦即，换一种角度来讲，用于制备耐高温多环芳烃聚酯中空容器的树脂为多环芳烃聚酯，用于制备多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器，其特征在于，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器具有中空结构，并且，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器是主要由多环芳烃聚酯制备形成的，用于合成所述多环芳烃聚酯的组合物包括：/n组分（a），包括双羟乙氧基多环芳烃；/n组分（b），对苯二甲酸或其酯化物；以及/n组分（c），二元醇，所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇；/n所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）~式（4）中任一者所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器，其特征在于，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器具有中空结构，并且，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器是主要由多环芳烃聚酯制备形成的，用于合成所述多环芳烃聚酯的组合物包括：
组分（a），包括双羟乙氧基多环芳烃；
组分（b），对苯二甲酸或其酯化物；以及
组分（c），二元醇，所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇；
所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）~式（4）中任一者所示的结构：

。


2.根据权利要求1所述的耐高温多环芳烃聚酯中空容器，其特征在于：所述环状二元醇包括1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述脂肪族二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述组分（a）与所述组分（b）的摩尔比为5~80:100；和/或，所述组分（a）和组分（c）的组合与所述组分（b）的摩尔比为120~300:100；
和/或，所述对苯二甲酸酯化物包括对苯二甲酸二甲酯；
和/或，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器是由多环芳烃聚酯与聚合物复合制备形成的，所述聚合物包括聚丙烯、聚醚醚砜、聚醚砜、聚酰胺中的任意一种或两种以上的组合。


3.根据权利要求1所述的耐高温多环芳烃聚酯中空容器，其特征在于：所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器的热变形温度为95~160℃；截止700nm波长，可见光透过率为88~92%；和/或，所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器可用于奶瓶杯身、水杯、厨电产品、热灌装饮料瓶或医用容器。


4.一种耐高温多环芳烃聚酯中空容器的制备方法，其特征在于包括：
将多环芳烃聚酯输入注塑机进行注塑，其中，所述注塑机的工作参数包括：料筒温度为260~290℃，模头温度为260~290℃，模具温度为25~60℃，注射压力30~150MPa，制得如权利要求1-3中任一项所述耐高温多环芳烃聚酯中空容器。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述多环芳烃聚酯的制备方法包括：
使包含双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在160~240℃反应，获得中间产物；
使包含所述中间产物、缩聚催化剂和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下于260~290℃反应，制得多环芳烃聚酯；
所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）~式（4）中任一者所示的结构：

。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于包括：将双酚多环芳烃、碳酸乙烯酯和碱金属碳酸盐按照1：2.01～2.10：0.001～0.005的摩尔比混合均匀形成混合物，并使所述混合物于150~250℃反应1~5h，制得所述双羟乙氧基多环芳烃；
所述双酚多环芳烃具有如式（5）~式（8）中任一者所示的结构：

；
所述碱金属碳酸盐包括碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、碳酸铯中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述环状二元醇包括1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇中的任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静刚，刘小青，朱锦，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33