一种高粘度耐热降解PBT聚酯及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高粘度耐热降解PBT聚酯及其生产方法，所述PBT聚酯包括：对苯二甲酸、1,4丁二醇、改性玻璃纤维、催化剂、扩链剂份以及热稳定剂；所述生产方法具体为：首先制作催化剂，通过钛化合物与无水乙醇混合，其次制作改性玻璃纤维，将玻璃纤维原料与双氧水混合加热，烘干后加入Al2O3缓慢搅拌，并同时加入助熔剂制得改性玻璃纤维，接着制作PBT聚酯，通过化学扩链的方式增加PBT聚酯的黏性，通过向PBT聚酯中加入改性玻璃纤维提高PBT聚酯的耐热性。本发明专利技术PBT聚酯具有更高的耐热性，并且粘度高，可降解。可降解。

【技术实现步骤摘要】
一种高粘度耐热降解PBT聚酯及其生产方法


[0001]本专利技术涉及PBT聚酯制备
，具体是涉及一种高粘度耐热降解PBT聚酯及其生产方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)在70年代最先以工程塑料的面貌出现在国际市场，到了现代PBT树脂大部分被加工成配混料使用，经过各种添加剂改性，与其他树脂共混可以获得良好的耐热、阻燃、电绝缘等综合性能及良好的加工性能，广泛用于电器、汽车、飞机制造、通讯、家电、交通运输等工业，例如PBT经玻璃纤维等改性后，可用于制造要求长期在较高温度的工况下，且稳定性高的电子零部件；由于PBT熔融状态的流动性好，适合注射加工复杂结构的电器零件，如集成电路的插座、印刷线路板、计算机键盘、电器开关、熔断器等，在通讯领域PBT广泛用于程控电话的集成模块、接线板，电动工具等，在日常生活领域，由于PBT弹力丝的性能优于PET和PA的弹力丝，正在逐步进入高弹锦纶丝、涤纶弹力丝和氨纶的使用领域，并且由于PBT的高强度、良好的形状稳定性和优良的湿态形状稳定性，以及良好的耐氯性能，已成为理想的游泳衣用纤维，并适用于制作滑雪服、训练服等运动服。
[0003]现有技术中对PBT聚酯的进行改性时往往只是通过添加玻璃纤维或加入无机填料、无机矿物质等进行物理改性，或者通过将PBT与ABS、PC、PA、PET共混进行共混改性，往往只是提高了PBT的耐热性、流动性、尺寸稳定性等性能，并没有通过化学扩链的方式进行改性以提高PBT的熔体粘度，因此现需要一种高粘度耐热降解PBT聚酯及其生产方法。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高粘度耐热降解PBT聚酯及其生产方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种高粘度耐热降解PBT聚酯，按重量份数计包括：对苯二甲酸20～40份、1,4丁二醇20～40份、改性玻璃纤维10～30份、催化剂0.5～4份、扩链剂0.5～1份以及热稳定剂0.5～1份。利用对苯二甲酸与1,4丁二醇进行直接酯化得到PBT聚酯原料，通过对PBT聚酯原料化学扩链使其熔体粘度增强，通过向扩链改性后的PBT聚酯中加入改性玻璃纤维可有效提高PBT聚酯的耐热性。
[0006]进一步地，所述催化剂的制备方法为：将钛化合物和无水乙醇按质量比0.2～1:1混合均匀，向反应器内缓慢滴入蒸馏水和无水乙醇按质量比0.05～0.2:1的混合物，从10℃开始升温，向得到的产物中缓慢滴加助催化剂，助催化剂滴加速率为0.1～0.2ml/min，以2～3℃/min升温速率升温，在助催化剂添加量至5ml时，升温速率由2～3℃/min提升至5～6℃/min直至温度到190℃，随后保持2～7h得到催化剂。
[0007]说明：通过上述操作可制成用于对PBT聚酯合成时进行催化的新型钛系聚酯催化剂，通过上述条件缓慢滴加助催化剂可提高催化剂的活性，使该催化剂与普通钛系聚酯催化剂相比可使PBT聚酯的产量提高9％～15％。
[0008]进一步地，所述钛化合物为钛酸四乙酯、钛酸四丁酯中的任意一种。
[0009]说明：钛系聚酯催化剂具有很高的催化活性，并且具有较高的反应速度，且热稳定性较好。
[0010]进一步地，所述热稳定剂为磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯中的任意一种。
[0011]说明：通过将磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯作为热稳定剂不仅可以提高PBT聚酯的耐热性和耐候性，还可以保持PBT聚酯的透明度。
[0012]进一步地，所述扩链剂为2，2
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双(2
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恶唑啉)或双(2
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恶唑啉基)苯中的任意一种。
[0013]说明：选用2，2
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双(2
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恶唑啉)或双(2
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恶唑啉基)苯，其化学性质活泼，作为扩链剂对PBT聚酯进行化学扩链可使PBT聚酯特性粘度得到显著提高，使羧基含量明显下降。
[0014]进一步地，所述助催化剂包括质量分数30％～60％的醋酸钾以及质量分数40～70％的碳酸钾。
[0015]说明：通过将醋酸钾与碳酸钾进行混合作为助催化剂，在不影响助催化剂性能的前提下还可提高助催化剂的效果，并且缩短了反应时间。
[0016]进一步地，所述改性玻璃纤维的改性方法包括以下步骤：
[0017]1)将双氧水与玻璃纤维原料按质量比15～20:1混合并搅拌，加热至100℃，回流2h后过滤、烘干得到羟基化玻璃纤维，
[0018]2)向所述羟基化玻璃纤维中缓慢加入助熔剂并加热至490℃，接着向羟基化玻璃纤维中加入占其质量13～15％的Al2O3缓慢搅拌1～2h，接着加入占羟基化玻璃纤维质量2～5％的B2O3搅拌0.5～1h并缓慢降温最后冷却形成改性玻璃纤维。
[0019]说明：利用上述方法对玻璃纤维进行改性，不仅提高了玻璃纤维的耐热性、耐酸性、并且降低了玻璃纤维的成型温度，降低了玻璃纤维的制造成本，加入适量的Al2O3可增加玻璃纤维的强度，加入适量的B2O3可降低玻璃纤维的成形温度。
[0020]进一步地，所述助熔剂为Li2O，助熔剂包括质量分数10～80％的Li2O、质量分数10～20％的Fe2O3以及质量分数1～10％的CeO2，且助熔剂加入量占羟基化玻璃纤维质量的1～3％。
[0021]说明：选用Li2O能在较低温度下与玻璃纤维中的SiO2反应生成硅酸盐，可降低玻璃纤维的熔化温度，降低玻璃液的粘度，可加快玻璃纤维的熔制速度，Fe2O3可以加速玻璃纤维成型并降低析出晶体的温度，CeO2可以提高Fe2O3中Fe
3+
含量，并且可以提高玻璃纤维的透热性。
[0022]进一步地，所述高粘度耐热降解PBT聚酯的生产方法，包括以下步骤：
[0023]S1、聚酯合成：将对苯二甲酸和1，4丁二醇至于反应容器中，在200～230℃条件下，利用催化剂对对苯二甲酸和1，4丁二醇酯化1.5～3.5h合成PBT低聚物，将PBT低聚物在40～100min内减压至10～95Pa，在温度280～285℃条件下终缩聚1.5～4.5h合成PBT聚酯；
[0024]S2、扩链改性：将步骤S2中得到的的PBT聚酯置于容器中，向容器中添加所述扩链剂以及热稳定剂，在150～190℃且压强为0.11～0.14kPa条件下反应0.6～0.7h完成扩链改性；
[0025]S3、增加耐热性：将改性玻璃纤维升温至900℃在常压状态下加入步骤S3中得到的PBT聚酯搅拌0.5～1h后冷却得到高粘度耐热降解PBT聚酯。
[0026]说明：通过上述方法制成的PBT聚酯，由于经过化学扩链改性增加了PBT聚酯的特性粘度，通过加入改性玻璃纤维提高了PBT聚酯的耐热性。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028](1)本专利技术通过向PBT聚酯中加入2，2
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双(2
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恶唑啉)或双(2
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恶唑啉基)苯，对其进行化学扩链改性，可制得特性粘度为1.27～1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘度耐热降解PBT聚酯，其特征在于，按重量份数计包括：对苯二甲酸20～40份、1,4丁二醇20～40份、改性玻璃纤维10～30份、催化剂0.5～4份、扩链剂0.5～1份以及热稳定剂0.5～1份。2.根据权利要求1所述一种高粘度耐热降解PBT聚酯，其特征在于，所述催化剂的制备方法为：将钛化合物和无水乙醇按质量比0.2～1:1混合均匀，向反应器内缓慢滴入蒸馏水和无水乙醇按质量比0.05～0.2:1的混合物，从10℃开始升温，向得到的产物中缓慢滴加助催化剂，助催化剂滴加速率为0.1～0.2ml/min，以2～3℃/min升温速率升温，在助催化剂添加量至5ml时，升温速率由2～3℃/min提升至5～6℃/min直至温度到190℃，随后保持2～7h得到催化剂。3.根据权利要求2所述一种高粘度耐热降解PBT聚酯，其特征在于，所述钛化合物为钛酸四乙酯、钛酸四丁酯中的任意一种。4.根据权利要求1所述一种高粘度耐热降解PBT聚酯，其特征在于，所述热稳定剂为磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯中的任意一种。5.根据权利要求1所述一种高粘度耐热降解PBT聚酯，其特征在于，所述扩链剂为2，2
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双(2
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恶唑啉)或双(2
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恶唑啉基)苯中的任意一种。6.根据权利要求2所述一种高粘度耐热降解PBT聚酯，其特征在于，所述助催化剂由质量分数30～60％的醋酸钾以及质量分数40～70％的碳酸钾混合而成。7.根据权利要求1所述一种高粘度耐热降解PBT聚酯，其特征在于，所述改...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞盛，俞新乐，罗厚忠，蒋兴，
申请(专利权)人：无锡市兴盛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：