本发明专利技术涉及一种制备高耐热性聚酯的方法。现有提高聚酯耐热性的方法容易造成聚酯其它性能的负面影响。本发明专利技术方法将干燥后的聚酯在带有加热装置的挤出机中熔融，然后在一定的挤出温度和挤出压力下通过口模挤压成型，或挤入模具中成型。聚酯为高特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯、高特性黏度聚对苯二甲酸丙二酯、高特性黏度聚对苯二甲酸丁二酯、高特性黏度聚对萘二甲酸乙二酯、高分子量聚乳酸中的一种，或与对应的低特性黏度以及低分子量聚酯的二元混合物。本发明专利技术方法采用高特性黏度或高分子量聚酯，制备的聚酯熔点和高耐热性显著提高，与常规的加入填料、添加成核剂或退火处理等方法有着本质的区别，具有通用性和可操作性好、生产效率高等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及。
技术介绍
聚酯是一类分子链中含有酯键的高分子材料，包括芳香族聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)等，以及脂肪族聚酯如聚乳酸(PLA)等。通常，芳香族聚酯由于分子链中含有苯环或萘环而具有较高的熔点和使用温度，但同时也受制于较慢的结晶速率，通过常规加工方法难以充分发挥其高耐热性的优势。脂肪族聚酯分子链中不含苯环或萘环，耐热性较差。为进一步提高聚酯的耐热性，目前已公知的方法是通过加入填料、添加成核剂或退火处理。加入填料通常需要较高的填料含量，容易造成聚酯其它性能的负面影响，如密度增大，透明度、韧性和抗冲击性能下降等，制约聚酯的应用。添加成核剂可促进聚酯结晶，通常成核剂的含量不必太高，从而在提高聚酯耐热性的同时避免其它性能变差，但目前聚酯成核剂的种类较少，且缺乏一种适用于多种聚酯的通用成核剂。退火处理通常分为常压退火和高压退火两种。常压退火是指在常压、温度介于聚酯的玻璃化转变温度σρ和熔点(I)之间进行，其实际效果是提高聚酯的结晶度。然而，由于聚酯的结晶速率较慢，这种常压退火通常需耗时数分钟至数小时，对聚酯耐热性的提高也很有限。高压退火是指在高压、温度高于聚酯的熔点(I)下进行，在聚酯中生成熔点显著提高的伸直链晶体，不仅大幅提高聚酯的耐热性，也有利于聚酯力学性能如模量的改善。然而，如文献和报道，这种高压退火通常需要使用300 400MPa的高压，而且耗时0. 5 36小时。可见，上述公知方法虽然能够不同程度地提高聚酯的耐热性，但有降低材料性能、缺乏通用性、效果不够明显、可操作性差、生产效率低等缺点中的一个或多个。因此，亟待开发新的提高聚酯耐热性的方法，以满足高温使用条件对聚酯高耐热性的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术现状，提供。本专利技术方法包括以下步骤(1)将聚酯经过真空干燥；(2)将干燥后的聚酯在带有加热装置的挤出机中熔融，然后在挤出温度Te和挤出压力Pe下通过口模挤压成棒、管或片材，或挤入模具中成型。步骤(1)中所述的聚酯为高特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、高特性黏度聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、高特性黏度聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、高特性黏度聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)、高分子量聚乳酸(PLA)中的一种；或高特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)与低特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的二元混合物；或高特性黏度聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)与低特性黏度聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的二元混合物；或高特性黏度聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)与低特性黏度聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的二元混合物；或高特性黏度聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)与低特性黏度聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)的二元混合物；或高分子量聚乳酸(PLA)与低分子量聚乳酸(PLA)的二元混合物；所述的高分子量聚乳酸(PLA)的重均分子量为25 81万，L旋光异构体摩尔含量为76 98% ；所述的低分子量聚乳酸(PLA)的重均分子量为6 M万，L旋光异构体摩尔含量为42 98%。所述的高特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯、高特性黏度聚对苯二甲酸丙二酯、高特性黏度聚对苯二甲酸丁二酯、高特性黏度聚对萘二甲酸乙二酯的特性黏度为1.05 3. 15dL/g ；聚酯特性黏度参照ASTM D4603方法测定。所述的低特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯、低特性黏度聚对苯二甲酸丙二酯、低特性黏度聚对苯二甲酸丁二酯、低特性黏度聚对萘二甲酸乙二酯的特性黏度为0. 48 1. 00dL/g ；聚酯特性黏度参照ASTM D4603方法测定。作为优选，干燥后的聚酯中高特性黏度或高分子量聚酯的含量占聚酯二元混合物重量的0. 5 50 % ；进一步优选，干燥后的聚酯中高特性黏度或高分子量聚酯的含量占聚酯二元混合物重量的0. 5 5 %。步骤O)中所述的口模的纵截面至少具有一段沿挤出方向逐渐收缩的形状，使聚酯在通过口模时受到压延作用；为了充分实现这种压延作用并避免口模堵塞，口模纵截面中逐渐收缩的形状为半双曲线形。步骤O)中挤出温度Te=Tm+C ；其中Tm为聚酯熔点，如果聚酯具有多重熔点，则Tm为多重熔点中的最高熔点；C为挤出温度系数，为5 50°C，优选15 30°C ；聚酯熔点可通过差式扫描量热(DSC)法测定。步骤O)中所述的挤出压力Pe为30 200MPa，优选为50 150MPa。本专利技术方法利用高特性黏度或高分子量聚酯，熔融后通过具有收缩截面的口模以产生压延作用，促使聚酯分子链在较高温度下迅速发生取向并结晶生成伸直链晶体，所制备的聚酯制品具有显著提高的熔点和高耐热性。该方法通过熔融挤出在聚酯中迅速生成伸直链晶体，因而与常规的提高聚酯耐热性的方法如加入填料、添加成核剂或退火处理有着本质的区别，同时具有不降低材料性能、效果显著、通用性和可操作性好、生产效率高等优点，特别适宜于高耐热性聚酯的连续化挤出生产。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案及效果作进一步的描述。实施例1 取特性黏度为1. 2dL/g的高特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)进行真空干燥，干燥温度为130士5°C、干燥时间为16小时，真空度为IOOPa ；取干燥后的高特性黏度PET 100千克，注入单螺杆挤出机内熔融，然后在挤出温度为观5°0和挤出压力为lOOMI^a下通过出口直径为1.0mm、长径比为12、半锥角为1. 3°的圆锥形收缩口模挤压成棒材。经差式扫描量热(DSC)法测定，该聚酯原料PET的熔点为^8°C，而挤出棒材具有两个熔点，其中较高者为^4°C，因而耐热性提高了 16°C。实施例2:取特性黏度为1.3dL/g的高特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和特性黏度为0. 56dL/g的低特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)进行真空干燥，干燥温度为130士5°C、干燥时间为16小时，真空度为IOOPa ；取干燥后的高特性黏度PET 65千克和干燥后的低特性黏度PET 35千克，注入双螺杆挤出机内熔融，然后在挤出温度为280°C和挤出压力为60MPa下通过入口长度为24mm、入口厚度为18mm、出口长度为12mm、出口厚度为1mm、径向长度为50mm的矩形收缩口模挤压成片材。经差式扫描量热(DSC)法测定，该聚酯原料中高特性黏度PET的熔点为^9°C，低特性黏度PET的熔点为^0°C，而挤出片材具有两个熔点，其中较高者为^0°C，因而耐热性提高了 11°C。实施例3:取特性黏度为1.4dL/g的高特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和特性黏度为0. 74dL/g的低特性黏度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)进行真空干燥，干燥温度为130士5°C、干燥时间为16小时，真空度为IOOPa ；取干燥后的高特性黏度PET 25千克和干燥后的低特性黏度PET 75千克，注入单螺杆挤出机内熔融，然后在挤出温度为285°C和挤出压力为150MPa下通过入口外径为10. 8mm、入口内径为2. 0mm、出口外径为4. 0mm、出口内径为2. 0mm、径向长度为40mm的圆环口收缩模挤压成管材。经差式扫描量热(DSC)法测定，该聚酯原料中高特性黏度PET的熔点为270°C，低特性黏度PE本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，顾群，周坚，严庆，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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