聚酯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种聚酯材料及其制备方法和应用。该制备方法包括酯化反应、预缩聚反应以及终缩聚反应。将对苯二甲酸、乙二醇及改性单体混合，以进行酯化反应。其中，改性单体为间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、1,3

【技术实现步骤摘要】
聚酯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料合成领域，具体而言，涉及一种聚酯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]BOPET薄膜(双向拉伸聚酯薄膜)因其透光性高，材质柔软的优异性能，可适用于包装领域。现有技术中，在聚酯合成过程中通常通过加入脂肪族原料或拥有侧链结构的原料，以提高聚酯材料的拉伸性能，以便应用于双向拉伸生产过程。
[0003]然而，现有技术中聚酯材料的断裂伸长率提升并不是很明显，难以满足制备此类BOPET薄膜的要求。基于此，有必要提供一种拉伸性能更佳的聚酯材料，使其可以更好地用于制备BOPET薄膜。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种聚酯材料及其制备方法和应用，以解决现有技术中聚酯材料的拉伸性能难以满足制备BOPET薄膜的要求的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种聚酯材料的制备方法。制备方法包括以下步骤：酯化反应：将对苯二甲酸、乙二醇及改性单体混合，以进行酯化反应，得到酯化产物；预缩聚反应：将酯化产物进行预缩聚反应，得到预缩聚产物；以及终缩聚反应：将预缩聚产物进行终缩聚反应，得到聚酯材料；改性单体为间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、1,3
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丙二醇或1,4
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环己烷二甲醇中的一种或多种。
[0006]进一步地，对苯二甲酸、乙二醇及改性单体的重量比为(0.7～0.99):(0.30～0.76):(0.04～0.42)，优选为(0.75～0.95):(0.31～0.63):(0.05～0.41)；优选地，改性单体为间苯二甲酸及己二酸的混合物，更优选间苯二甲酸及己二酸的重量比为(0.4～1.1):(0.8～1.16)；或者，改性单体为新戊二醇及1,4
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环己烷二甲醇的混合物，更优选新戊二醇及1,4
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环己烷二甲醇的重量比为(0.2～0.5):(0.80～0.99)；或者，改性单体为己二酸及1,3
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丙二醇的混合物，更优选己二酸及1,3
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丙二醇的重量比为(0.3～0.7):(0.7～0.99)。
[0007]进一步地，在酯化反应阶段，向反应体系中加入催化剂，催化剂为醋酸锑、乙二醇锑、钛酸四丁酯、乙二醇钛、醋酸钴和醋酸钾中的一种或多种；优选地，催化剂的用量为对苯二甲酸重量的0.1～10％。
[0008]进一步地，酯化反应阶段的反应温度为180～300℃，反应压力为表压0.15～0.55MPa，反应时间为70～170min。
[0009]进一步地，预缩聚反应阶段的反应温度为190～280℃，反应压力为表压
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0.2～0MPa，反应时间为8～100min；终缩聚反应阶段的反应温度为240～290℃，反应体系真空度为40～100Pa，反应时间为65～210min。
[0010]进一步地，在酯化反应阶段、预缩聚反应阶段或终缩聚反应阶段，还向反应体系中加入抗氧剂和稳定剂；优选地，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂B900、抗氧剂B225、
抗氧剂1098、抗氧剂1076中的一种或多种；优选地，稳定剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酯三苯酯、多聚磷酸中的一种或多种。
[0011]进一步地，抗氧剂的用量为对苯二甲酸重量的0.1～10％；稳定剂的用量为对苯二甲酸重量的0.1～10％。
[0012]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种聚酯材料，由上述的制备方法制得。
[0013]进一步地，聚酯材料的特性粘度为0.55～0.85dL/g；优选地，聚酯材料的横向拉伸率为200～230％，纵向拉伸率为200～230％。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种上述的制备方法制得的聚酯材料制备BOPET薄膜的应用。
[0015]本专利技术通过将对苯二甲酸和乙二醇以及改性单体间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、1,3
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丙二醇或1,4
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环己烷二甲醇中的一种或多种作为混合单体，从而进行酯化反应，使改性单体能够在酯化反应阶段中，替代一部分对苯二甲酸和/或乙二醇参与酯化反应以原位聚合在聚酯分子链上，从而提高聚酯产物分子链段的柔韧性，继而增加产物聚酯材料的柔韧性，进而提升材料的拉伸性能。同时，基于上述改性单体的原位聚合还可降低材料的结晶度，进而进一步大幅度地提升材料的拉伸性能，促使材料具有较好的抗拉伸效果，尤其是其横纵向断裂伸长率更佳，可以更好的满足制备BOPET薄膜的拉伸性能要求。
具体实施方式
[0016]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0017]正如
技术介绍
部分所描述的，现有技术中聚酯材料的拉伸性能难以满足制备BOPET薄膜的要求。为了解决这一问题，本专利技术提供了一种聚酯材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：酯化反应：将对苯二甲酸、乙二醇及改性单体混合，以进行酯化反应，得到酯化产物；预缩聚反应：将酯化产物进行预缩聚反应，得到预缩聚产物；以及终缩聚反应：将预缩聚产物进行终缩聚反应，得到聚酯材料。其中，改性单体为间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、1,3
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丙二醇或1,4
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环己烷二甲醇中的一种或多种。
[0018]本专利技术通过将对苯二甲酸和乙二醇以及改性单体间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、1,3
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丙二醇或1,4
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环己烷二甲醇中的一种或多种作为混合单体，从而进行酯化反应，使改性单体能够在酯化反应阶段中替代一部分对苯二甲酸和/或乙二醇参与酯化反应，并以原位聚合形式引入聚酯分子链，从而提高聚酯产物分子链段的柔韧性，继而增加产物聚酯材料的柔韧性，进而提升材料的拉伸性能。同时，基于上述改性单体的原位聚合还可降低材料的结晶度，进而进一步大幅度地提升材料的拉伸性能，尤其是其横纵向断裂伸长率更佳，促使材料具有较好的抗拉伸效果，可以更好的满足制备BOPET薄膜的拉伸性能要求。
[0019]优选对苯二甲酸、乙二醇及改性单体的重量比为(0.7～0.99):(0.30～0.76):(0.04～0.42)。在此范围内，参与到酯化反应中的改性单体量更适宜于构建得到柔韧性较高的分子链段，结晶度较低的聚酯产物。而且，酯化反应较稳定，进而在拉伸率得到大幅度提升的同时，拉伸强度也较佳，促使材料整体拉伸性能更佳。更优选为(0.75～0.95):(0.31～0.63):(0.05～0.41)。
[0020]为了进一步提高材料拉伸性能，在一种优选的实施方案中，改性单体为间苯二甲酸及己二酸的混合物，更优选间苯二甲酸及己二酸的重量比为(0.4～1.1):(0.8～1.16)；或者，改性单体为新戊二醇及1,4
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环己烷二甲醇的混合物，更优选新戊二醇及1,4
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环己烷二甲醇的重量比为(0.2～0.5):(0.80～0.99)；或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：酯化反应：将对苯二甲酸、乙二醇及改性单体混合，以进行酯化反应，得到酯化产物；预缩聚反应：将所述酯化产物进行预缩聚反应，得到预缩聚产物；以及终缩聚反应：将所述预缩聚产物进行终缩聚反应，得到所述聚酯材料；所述改性单体为间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、1,3
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丙二醇或1,4
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环己烷二甲醇中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、所述乙二醇及所述改性单体的重量比为(0.7～0.99):(0.30～0.76):(0.04～0.42)，优选为(0.75～0.95):(0.31～0.63):(0.05～0.41)；优选地，所述改性单体为所述间苯二甲酸及所述己二酸的混合物，更优选所述间苯二甲酸及所述己二酸的重量比为(0.4～1.1):(0.8～1.16)；或者，所述改性单体为所述新戊二醇及所述1,4
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环己烷二甲醇的混合物，更优选所述新戊二醇及所述1,4
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环己烷二甲醇的重量比为(0.2～0.5):(0.80～0.99)；或者，所述改性单体为所述己二酸及所述1,3
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丙二醇的混合物，更优选所述己二酸及所述1,3
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丙二醇的重量比为(0.3～0.7):(0.7～0.99)。3.根据权利要求1或2中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述酯化反应阶段，向反应体系中加入催化剂，所述催化剂为醋酸锑、乙二醇锑、钛酸四丁酯、乙二醇钛、醋酸钴和醋酸钾中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：林妍妍，苏长志，张野，王文娟，李志宇，王铁成，马城华，石洪波，马发明，孙秀艳，夏秀丽，朱世峰，吴传祥，温国防，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：