一种纳米增强改性聚酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及有机高分子化合物技术领域，尤其涉及一种纳米增强改性聚酯及其制备方法。按照重量份计，其原料包括：多元酸及其酸酐20

【技术实现步骤摘要】
一种纳米增强改性聚酯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机高分子化合物
，尤其涉及一种纳米增强改性聚酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]自上世纪四十年代首次合成聚对苯二甲酸乙二酯之后，聚酯材料迅速地应用于纤维，涂料，薄膜，玻璃钢，胶黏剂等产品中，成为电子，机械，食品包装，轻工业等领域必不可少的原料。中国专利CN201810759940.7公开了一种增韧抗老化不饱和聚酯树脂的制备方法，采用丙烯酸酯和环氧大豆油反应，形成网络互穿交联结构，并加入二氧化硅溶胶碳纳米管悬浮液等，使材料表现出较好的粘接强度和抗氧化性能；中国专利CN201610134489.0公开了一种有机硅改性不饱和聚酯三元纳米复合材料的制备方法，采用有机硅低聚物与二元酸，二元醇反应合成聚酯树脂，提升材料的耐腐蚀性和导热阻燃性。现有技术中聚酯材料仍然存在着易收缩，稳定性差的问题，添加增韧剂后复合材料的耐热性又出现下降，难以满足对器件要求较高的电子领域的需求。在这样的背景下，探究一种尺寸稳定性强，耐热性强的改性聚酯材料成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术通过提供一种纳米增强改性聚酯，解决了现有技术中聚酯尺寸稳定性差，耐温性差的问题，实现了一种尺寸稳定性强，不易收缩，耐温性强的改性聚酯材料。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种纳米增强改性聚酯，按照重量份计，其原料包括：多元酸及其酸酐20
‑
54份，二元醇28
‑
62份，促交联剂16/>‑
45份，阻聚剂0.01
‑
3份。
[0005]进一步优选，按照重量份计，其原料包括：多元酸及其酸酐20
‑
54份，二元醇28
‑
62份，纳米填充剂0.1
‑
10份，促交联剂16
‑
45份，阻聚剂0.01
‑
3份，液体橡胶2
‑
10份。
[0006]采用多元酸或酸酐和二元醇反应，能够形成线性树脂结构，与乙烯基单体进一步固化交联，能够得到加工性能好的改性聚酯。但是现有改性聚酯的固化收缩率较大，难以应用于精密的电子器件中。为了提升聚酯结构的规整性，在一些优选的实施方式中，所述纳米增强改性聚酯还包括一元酸4
‑
10份。
[0007]在一些优选的实施方式中，所述一元酸包括松香酸，十二烷酸，异辛酸，硬脂酸，油酸中的至少一种。
[0008]为了提升聚酯线段结构的规整度，改善聚酯的尺寸稳定性，进一步优选，所述一元酸为十二烷酸。本专利技术发现采用十二烷酸参与多元酸和二元醇的缩聚反应，对缩聚中间产物进行封端，能够有效控制线性聚合物的分子链长度，形成适宜的线性聚酯单元，提升了聚合物分子链与纳米增强材料的相容性。
[0009]在一些优选的实施方式中，所述多元酸及其酸酐包括对苯二甲酸，C4
‑
10饱和二元酸和顺丁烯二酸酐；对苯二甲酸，C4
‑
10饱和二元酸和顺丁烯二酸酐的重量比为（2
‑
5）：（1
‑
3）：（1
‑
3）。
[0010]在一些优选的实施方式中，所述C4
‑
10饱和二元酸包括己二酸，二甲基丙二酸中的至少一种。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述二元醇包括乙二醇，丙二醇，1,2
‑
丙二醇，丁二醇，新戊二醇，1,2
‑
己二醇，2,2
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙烷二醇，2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇，一缩二乙二醇，一缩二丙二醇，二缩三乙二醇中的至少一种。
[0012]为了提升改性聚酯材料的耐老化性能，在一些优选的实施方式中，所述二元醇为2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇和一缩二乙二醇，2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇和一缩二乙二醇的重量比为（2.4
‑
5）：1。
[0013]为了提升聚酯的机械强度，在一些优选的实施方式中，所述液体橡胶为端羧基液体橡胶，端羧基液体橡胶的羧基含量为2
‑
10 wt %，优选为6wt%，来源于湖北鑫润德化工有限公司。
[0014]在一些优选的实施方式中，所述纳米填充剂包括碳纳米管，硫酸镁晶须，碳酸钙，高岭土，蒙脱土，氢氧化铝，植物纤维中的至少一种。
[0015]为了抑制改性聚酯在高温条件下的收缩趋势，在一些优选的实施方式中，所述纳米填充剂包括碳纳米管和高岭土，碳纳米管和高岭土的重量比为（2
‑
5）：1。
[0016]碳纳米管能够改善聚酯的机械强度，但是在实际应用过程中，其与聚酯存在着相容性较差，易团聚析出的问题。为了改善碳纳米管与聚酯的结合稳定性，在一些优选的实施方式中，所述碳纳米管为改性碳纳米管，所述改性碳纳米管包括羧基化碳纳米管，氨基化碳纳米管，羟基化碳纳米管，环氧基化碳纳米管中的一种或多种的组合。
[0017]进一步提升碳纳米管对聚酯材料的增强效果，在聚酯合成过程中同时实现聚酯与纳米填充剂的结合能力，优选的，所述改性碳纳米管为氨基化碳纳米管，其制备方法为：（1）将碳纳米管加入酸性处理液中，超声作用15
‑
50min，在120
‑
160℃条件下回流30
‑
120min，得到粗产物；用Milli Q水洗涤粗产物，干燥，得到粗产物二；（2）将粗产物加入溶剂中，分散均匀，加入氨基化合物，在氩气氛、15
‑
30℃下反应5
‑
12h，得到粗产物三；用Milli Q水洗涤粗产物三，干燥，得到氨基化碳纳米管。
[0018]为了提升氨基化合物与碳纳米管的反应活性，提升氨基接枝率，在一些优选的实施方式中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，管径为10
‑
100nm，堆积密度为0.15
‑
0.30g/cm3。
[0019]在一些优选的实施方式中，所述酸性处理液为硫酸，硝酸，水的组合物；所述硫酸的体积浓度为30
‑
85%，硝酸的体积浓度为20
‑
50%。
[0020]在一些优选的实施方式中，所述硫酸的体积浓度为45%，硝酸的体积浓度为32%。
[0021]在一些优选的实施方式中，所述氨基化合物包括N2,N6
‑
二(丙
‑2‑
烯基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4,6
‑
三胺，N,N
‑
二
‑2‑
丙烯基
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米增强改性聚酯，其特征在于，按照重量份计，其原料包括：多元酸及其酸酐20
‑
54份，二元醇28
‑
62份，一元酸4
‑
10份，纳米填充剂0.1
‑
10份，促交联剂16
‑
45份，阻聚剂0.01
‑
3份，液体橡胶2
‑
10份；所述多元酸及其酸酐包括对苯二甲酸，C4
‑
10饱和二元酸和顺丁烯二酸酐；所述对苯二甲酸，C4
‑
10饱和二元酸和顺丁烯二酸酐的重量比为（2
‑
5）：（1
‑
3）：（1
‑
3）；所述C4
‑
10饱和二元酸为己二酸和二甲基丙二酸，己二酸和二甲基丙二酸的重量比为（3
‑
6）:1；所述一元酸为十二烷酸；所述二元醇为2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇和一缩二乙二醇，2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇和一缩二乙二醇的重量比为（2.4
‑
5）：1；所述纳米填充剂包括碳纳米管和高岭土，碳纳米管和高岭土的重量比为（2
‑
5）：1；所述碳纳米管为改性碳纳米管，所述改性碳纳米管为氨基化碳纳米管，其制备方法为：（1）将碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志远，童军，
申请(专利权)人：苏州瀚海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：