一种共聚改性聚酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共聚改性聚酯及其制备方法，属于聚酯领域。该方法采用甘油或二聚甘油为共聚三单体，合成甘油改性聚间苯二甲酸乙二醇酯，这种改性聚酯熔点可达110℃左右。这种分子链有一定交联的低熔点共聚酯，可与增韧改进剂聚己二酸丁二醇酯在螺杆挤出机中共挤混炼挤出1cm厚度以上的板材，具有极佳的韧性和耐冲击性能，用于生产鞋子前后套材料。用于生产鞋子前后套材料。

【技术实现步骤摘要】
一种共聚改性聚酯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酯领域，具体涉及一种共聚改性聚酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，鞋子前后套(Toe Puff and Hell Counter)基材材料主要是聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚己内酯(Polycaprolactone)或1，4环己烷二甲醇(CHDM)改性聚酯PETG等，这些材料与冲击性能改进剂混炼后加工成鞋用厚板材，冲击性能改进剂主要是有含环氧的乙烯共聚物、酸酐接枝的乙烯共聚物如马来酸酐共聚物，更常用的是聚己二酸丁二醇酯。
[0003]这些基材中聚氯乙烯由于环保因素逐渐被限制使用，聚乙烯、聚乙烯共聚物类材料使用效果一般，而聚己内酯、PETG价格昂贵。饱和聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene Terephthalate，PBT)具有极佳的机械性能和耐热性能，但耐冲击性差，尤其是在0℃以下低温耐冲击性能更差。饱和聚酯与冲击改进剂混炼后可显著改善耐冲击性差的问题，满足鞋材的要求，但由于饱和聚酯的熔点较高，因此与冲击改进剂混炼时需在较高温度进行(﹥250℃)，此时冲击改进剂由于耐温性较差，降解严重，因此需要一种能在低温下与冲击改进剂混炼的改性聚酯。

技术实现思路

[0004]本专利技术是针对上述存在的技术问题提供一种共聚改性聚酯及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种共聚改性聚酯，该聚酯的制备方法是以二元酸和二元醇为原料，以甘油或二聚甘油为共聚改性单体，在催化剂的作用下，进行酯化反应；酯化反应结束后进行缩聚反应，缩聚反应结束后，即可得到目标产品。
[0007]本专利技术技术方案中：共聚改性单体在聚酯中的用量为0.5wt％～10wt％。
[0008]本专利技术技术方案中：所述的二元酸为间苯二甲酸，所述的二元醇为乙二醇；所述的多元醇为乙二醇和共聚改性单体，多元醇与二元酸的摩尔比不低于1.60。进一步优选：多元醇与二元酸的摩尔比为1.64～1.74。
[0009]本专利技术技术方案中：多元醇为乙二醇和甘油；或多元醇为乙二醇和二聚甘油；或多元醇为乙二醇、甘油和二聚甘油。
[0010]本专利技术技术方案中：酯化反应的温度为200～260℃、酯化压力为2.3～2.8MPa。
[0011]本专利技术技术方案中：酯化反应所用的催化剂为乙二醇锑、醋酸锑或三氧化二锑中任一种。
[0012]本专利技术技术方案中：聚酯中催化剂Sb在聚酯中的用量150～250μg/g。
[0013]本专利技术技术方案中：缩聚反应的温度为270℃～290℃，真空度低于100Pa。
[0014]一种上述的共聚改性聚酯的制备方法，该方法为：以间苯二甲酸、乙二醇为原料，
甘油或二聚甘油为共聚改性单体，在催化剂的作用下，进行酯化反应；酯化反应结束后进行缩聚反应，缩聚反应结束后，即可得到目标产品。
[0015]本专利技术技术方案中：所述的共聚改性聚酯在作为鞋子前后套基材材料方面的应用。传统的采用间苯二甲酸、1，4
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环已烷二甲醇等共聚改性单体，合成的低熔点聚酯，当熔点低于190℃后，基本是一种不结晶的共聚酯，这种低熔点聚酯被用来与增韧改进剂聚己二酸丁二醇酯在螺杆中共挤混炼挤出成1cm厚度以上的板材，用于生产鞋子前后套材料。这种共聚酯，由于不结晶，干燥脱水困难，使用不方便。
[0016]本专利技术采用甘油或二聚甘油为共聚单体，合成甘油改性聚间苯二甲酸乙二醇酯，这种改性聚酯是一种熔点110℃左右，且高分子链具有一定交联的、可结晶的低熔点聚酯。由于具有一定的结晶性能，因此易于干燥除水，而且相比于不能结晶的材料，加工的鞋材具有更好的强度和韧性。
[0017]本专利技术采用甘油或二聚甘油为共聚单体，合成甘油改性聚间苯二甲酸乙二醇酯，这种改性聚酯熔点可达110℃左右。
[0018]共聚改性单体甘油或二聚甘油、间苯二甲酸、乙二醇、锑催化剂一起搅拌打浆，氮气置换三次后加热升温，酯化温度控制在200℃～260℃、酯化压力(表压)2.5MPa左右，当酯化出水量达理论量时，结束酯化，泄压到常压，减压升温45min左右温度达到270℃以上，进入高真空缩聚阶段，真空低于100Pa，缩聚温度控制在270℃～290℃，当搅拌电流达额定值后出料，即得所需要的共聚改性聚酯。
[0019]与常规聚酯相同，催化剂采用锑催化剂，即是聚酯行业中普遍使用的乙二醇锑、醋酸锑或三氧化二锑中任一种，用量与常规聚酯相同。
[0020]改性单体甘油或二聚甘油在聚酯中用量0.5％～10％重量百分含量，共聚酯熔点约110℃～125℃。
[0021]制备的共聚酯与增韧改性剂混合加入到双螺杆挤出机，经过充分熔融混炼，拉条切粒。切粒得到的粒子经过简单的表面除水后即可用于下道加工。将粒子喂入配有T型模头的单层挤出机，经过熔融塑化后，得到可作为鞋子前后套的平板材料。这种平板材料具有极佳的韧性、耐寒性、硬挺性，极适合作为鞋材，特别是鞋子的前后套的原料。由于冲击改进剂耐温性较差，易热降解，共聚酯与增韧改性剂混炼温度不易超过160℃。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]采用本专利技术的方法制备的是一种低熔点聚酯。制备的低熔点聚酯熔点可达110℃左右，可替代昂贵的PETG，聚己内酯材料用于鞋子前后套(Toe Puff and Hell Counter)基材材料。这种低熔点聚酯，仍可结晶，与增韧改进剂混炼后，可用于生产鞋子前后套(Toe Puff and Hell Counter)平板材料，具有极佳的韧性和耐冲击性能。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此：
[0025](1)耐折试验
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20公分大小，依横向和纵向各对折一次，检查是否破裂，一批样品重复10次试验，若有一个破裂，则视为不合格。
[0026](2)耐冲击试验
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ASTM
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D3763方法，同样每批10个样品，平均值小于250公斤/毫米，视为不合格。
[0027](3)ROSS常温曲折(23℃)与耐寒曲折(
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10℃)试验
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ASTM
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D1052方法，常温曲折试验次数最高75000次，耐寒曲折试验次数最高至25000，视样品中心切口部分有无龟裂超过0.5英尺或断裂产生，否则视为不合格。
[0028]实施例1
[0029]在2L反应釜中加入甘油41克、乙二醇200克，间苯二甲酸350克、乙二醇锑0.108克，酯化温度200℃～260℃，酯化压力(表压)2.5MPa下酯化，当出水量达理论值后，结束酯化，泄到常压，逐步升温转入低真空阶段，低真空时间约45min后，进入高真空缩聚阶段(真空度＜100Pa)，缩聚温度270本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共聚改性聚酯，其特征在于：该聚酯的制备方法是以二元酸和二元醇为原料，以甘油或二聚甘油为共聚改性单体，在催化剂的作用下，进行酯化反应；酯化反应结束后进行缩聚反应，缩聚反应结束后，即可得到目标产品。2.根据权利要求1所述的共聚改性聚酯，其特征在于：共聚改性单体在聚酯中的用量为0.5wt％～10wt％。3.根据权利要求1所述的共聚改性聚酯，其特征在于：所述的二元酸为间苯二甲酸，所述的二元醇为乙二醇；所述的多元醇为乙二醇和共聚改性单体，多元醇与二元酸的摩尔比不低于1.60，进一步优选：多元醇与二元酸的摩尔比为1.64～1.74。4.根据权利要求3所述的共聚改性聚酯，其特征在于：多元醇为乙二醇和甘油；或多元醇为乙二醇和二聚甘油；或多元醇为乙二醇、甘油和二聚甘油。5.根据权利要求1所述的共聚改性聚酯，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴志彬，夏峰伟，常玉，周倩，
申请(专利权)人：中国石化仪征化纤有限责任公司，
类型：发明
国别省市：