一种聚酯及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚合物领域，涉及一种聚酯及其制备方法。该聚酯含有二酸结构单元和二醇结构单元；所述二酸结构单元包括二酸结构单元A1和二酸结构单元A2，所述二酸结构单元A1衍生自至少一种C

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯及其制备方法
本专利技术属于聚合物领域，更具体地，涉及一种聚酯，以及该聚酯的制备方法。
技术介绍
聚酯，由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物的总称，是一种重要的化工产品。随着中国经济的迅速发展，国内对聚酯切片的表观消费量迅速增长。中国的聚酯产能迅速发展。因此，对于聚酯性能的改进成为研究的热点。利用多种二酸和多种二醇来调节聚酯的性能，是一种常见的做法。例如CN200780021818.X公开了一种通过使一种或多种二羧酸直接与1,4-环己烷二甲醇和任选地一种或多种二醇反应制备高分子量聚酯的方法。CN200880015454.9公开了制备高分子量热塑性共聚聚酯的方法，通过使包含对苯二甲酸的二烷基酯的二酯组合物，与包括含有2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的第一二醇组分和含有1,4-环己烷二甲醇的第二二醇组分的二醇组合物反应。CN201310245106.3公开了一种聚酯物的制备方法以及聚酯物、聚酯切片和聚酯薄膜，其操作步骤为：a)将酸成分和醇成分混合，进行酯化或酯交换反应得到酯化物；其中，所述的酸成分选自丁二酸、环酯二羧酸、对苯二甲酸、磺酸基异酞酸中的一种或几种的混合，所述的醇成分选自乙二醇、丙二醇、1,6-己二醇，丙三醇、1,4-环己烷二甲醇、1,2-丁二醇中的一种或几种的混合；b)将步骤a)得到的酯化物在催化体系作用下进行缩聚反应；c)从步骤b)得到聚酯物；其中，所述的催化体系采用二氧化锗催化剂，所述的二氧化锗为四方晶型或六方晶型或无定形态。上述专利文献都使用不同种类，甚至是多种二酸和二醇的组合来缩聚得到不同的聚酯，以及进一步的聚酯产品。然而，如何选用合适的二酸和二醇来达到最优的目标性能，并不是一件容易的事。通常而言，含有芳香或环烷烃基团的引入，可以不同程度地提高聚酯的刚性；而通过不同位阻的分子的匹配，可以调节聚酯的结晶行为等等。本专利技术的专利技术人在研究中发现，如果在室温附近的温度，例如20-70℃下存在一级相转变(一级相转变可以从DSC的放热峰或者吸热峰上看出)，对材料而言，可以为使用者提供一个在较低温度下的性能调节窗口。然而，含有芳香基团的共聚酯通常具有较高的熔点，很难在室温附近有一级相转变。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全新的聚酯及其制备方法。该聚酯在室温附近存在一级相转变，并且在DSC升温曲线中是吸热的。具体地，本专利技术的第一方面提供一种聚酯，该聚酯含有二酸结构单元和二醇结构单元，且二酸结构单元和二醇结构单元的摩尔比为0.8-1.1：1；其中，所述二酸结构单元包括二酸结构单元A1和二酸结构单元A2，所述二酸结构单元A1衍生自至少一种C8-C10的芳香族二元羧酸，所述二酸结构单元A2衍生自至少一种C3-C6的脂肪族二元羧酸；所述二醇结构单元包括二醇结构单元B1和二醇结构单元B2，所述二醇结构单元B1衍生自至少一种C3-C6的脂肪族二元伯醇，所述二醇结构单元B2衍生自至少一种C5-C8的脂环族二元伯醇；所述聚酯中，以所述二酸结构单元A1和所述二酸结构单元A2的总摩尔数为100计，所述二酸结构单元A1的摩尔数为X；以所述二醇结构单元B1和所述二醇结构单元B2的总摩尔数为100计，所述二醇结构单元B2的摩尔数为Y；X和Y的取值范围为以下式子范围的交集：(1)2.3Y≤-0.1X2+5X+67(2)1.5Y≥0.1X2–5X+50(3)Y≥0(4)X≤30。本专利技术的第二方面提供上述聚酯的制备方法，包括以下步骤：(1)在真空条件下，使二酸、其酯、其酸酐或它们的混合物，二醇，以及第一催化剂在反应釜中接触并进行预聚，得到预聚物；所述二酸包括所述C8-C10的芳香族二元羧酸和所述C3-C6的脂肪族二元羧酸，所述二醇包括所述C3-C6的脂肪族二元伯醇和所述C5-C8的脂环族二元伯醇；(2)使第二催化剂与所述预聚物接触，进行真空缩聚反应，得到所述聚酯。本专利技术的聚酯在室温附近存在一级相转变，并且在DSC升温曲线中是吸热的。因此，该聚酯能够为使用者提供一个在较低温度下的性能调节窗口，具有广阔的应用前景。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。术语说明需要说明的是，本专利技术中所提及的熔体，是指将聚合物加热到可流动，并且在分解温度之下的任一温度时的聚合物状态。需要说明的是，本专利技术中所提及的由熔体骤冷，是指将聚合物在空气氛围中加热至形成熔体，保持10分钟以上，然后放置于处于室温或室温之下的温度的两片金属板之中，给予适当的压力，直到聚合物的温度降低到30℃或以下。其中，两片金属板的总体积大于聚合物熔体体积的两倍。适当的压力包括依靠金属板的自重对聚合物熔体产生压力，或者在金属板之上再施加任何其它重物对金属板之间的聚合物熔体产生额外的压力。需要说明的是，本专利技术中所提及的，室温下放置一天后，指的是在10-30℃的温度下以及小于50％RH的湿度下的环境下，放置24小时以上，例如24小时-48小时。需要说明的是，本专利技术中所提及的DSC实验的条件，是指在示差扫描量热仪(DSC)上，在氮气氛围下，用5mg-10mg之间的样品量，以10℃每分钟的速率进行升温，并且升温范围为-50℃-200℃。需要说明的是，本专利技术中所提及的DSC的升温扫描曲线是指DSC的第一次升温扫描曲线，具体是指将样品不经过额外的热处理，只是切割成合适的大小后，放在DSC仪器中，直接进行的升温扫描。需要说明的是，本专利技术中所提及的熔融峰，是指在DSC曲线中，出现的大于0.5J/g面积的吸热峰。需要说明的是，本专利技术中所提及的重均分子量，是指在凝胶渗透色谱(GPC)中，使用四氢呋喃作为流动相，在Waters-208(带Waters2410RI检测器，1.5mL/min流速，30℃)仪器上测量，以苯乙烯标样校准，所测得的重均分子量。需要说明的是，本专利技术中所提及的玻璃化转化温度，指的是在DSC升温曲线中，出现的台阶信号中，台阶中点所对应的温度。其中，升温速度为10℃/分钟，并且升温范围为-50℃-200℃。本专利技术的第一方面提供一种聚酯，该聚酯含有二酸结构单元和二醇结构单元，且二酸结构单元和二醇结构单元的摩尔比为0.8-1.1：1；其中，所述二酸结构单元包括二酸结构单元A1和二酸结构单元A2，所述二酸结构单元A1衍生自至少一种C8-C10的芳香族二元羧酸，所述二酸结构单元A2衍生自至少一种C3-C6的脂肪族二元羧酸；所述二醇结构单元包括二醇结构单元B1和二醇结构单元B2，所述二醇结构单元B1衍生自至少一种C3-C6的脂肪族二元伯醇，所述二醇结构单元B2衍生自至少一种C5-C8的脂环族二元伯醇；所述聚酯中，以所述二酸结构单元A1和所述二酸结构单元A2的总摩尔数为100计，所述二酸结构单元A1的摩尔数为X；以所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯，其特征在于，该聚酯含有二酸结构单元和二醇结构单元，且二酸结构单元和二醇结构单元的摩尔比为0.8-1.1：1；其中，/n所述二酸结构单元包括二酸结构单元A1和二酸结构单元A2，所述二酸结构单元A1衍生自至少一种C

【技术特征摘要】
1.一种聚酯，其特征在于，该聚酯含有二酸结构单元和二醇结构单元，且二酸结构单元和二醇结构单元的摩尔比为0.8-1.1：1；其中，
所述二酸结构单元包括二酸结构单元A1和二酸结构单元A2，所述二酸结构单元A1衍生自至少一种C8-C10的芳香族二元羧酸，所述二酸结构单元A2衍生自至少一种C3-C6的脂肪族二元羧酸；
所述二醇结构单元包括二醇结构单元B1和二醇结构单元B2，所述二醇结构单元B1衍生自至少一种C3-C6的脂肪族二元伯醇，所述二醇结构单元B2衍生自至少一种C5-C8的脂环族二元伯醇；
所述聚酯中，以所述二酸结构单元A1和所述二酸结构单元A2的总摩尔数为100计，所述二酸结构单元A1的摩尔数为X；以所述二醇结构单元B1和所述二醇结构单元B2的总摩尔数为100计，所述二醇结构单元B2的摩尔数为Y；
其中，X和Y的取值范围为以下式子范围的交集：
(1)2.3Y≤-0.1X2+5X+67
(2)1.5Y≥0.1X2–5X+50
(3)Y≥0
(4)X≤30。


2.根据权利要求1所述的聚酯，其中，所述C8-C10的芳香族二元羧酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二乙酸、间苯二乙酸和邻苯二乙酸中的至少一种；所述C3-C6的脂肪族二元羧酸选自1,3-丙二酸、1,4-丁二酸、1,2-丁二酸和1,6-己二酸中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的聚酯，其中，所述C3-C6的脂肪族二元伯醇选自1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇和1,6-己二醇中的至少一种；所述C5-C8的脂环族二元伯醇选自1,4-环己烷二甲醇和/或1,4-环己二醇。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚酯，其中，所述聚酯的重均分子量为5,000-300,000...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑萃，韩翎，祝桂香，任敏巧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11