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一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂及其制备方法技术

技术编号:8796700 阅读:300 留言:0更新日期:2013-06-13 03:12
本发明专利技术属于高分子材料技术领域,具体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂及其制备方法。本发明专利技术以聚苯乙烯-b-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段共聚物为原料,经过水解、盐化以及提纯制得聚苯乙烯-b-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段共聚物的离聚物。聚苯乙烯嵌段可以在PET熔体中形成微相分离,从而为PET结晶提供晶核;同时,聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)嵌段与PET具有较好的相容性,可以降低结晶表面能,从而提高PET的结晶温度、加快结晶速率。此外,在添加成核剂的同时添加增塑剂如壬二酸二辛酯,可以进一步提高PET链段的运动速度,从而加快晶体的生长速度。本发明专利技术制备方法简单,操作方便,效益高,成本低,适用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
,具体涉及适用于聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂及制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为一种热塑性通用塑料,可分为非工程塑料级和工程塑料级。非工程塑料级主要用于纤维、饮料瓶、片材、耐烘烤食品容器等,工程塑料级主要用于汽车、电子电器、机械工业等。PET的长期使用温度可达120°C,在较高的温度范围内具有优良的物理机械性能,如冲击强度高、耐摩擦、刚性高、硬度大、尺寸稳定、电绝缘性能好,不溶于绝大多数有机溶剂和无机酸,因此PET的应用非常广泛。PET分子链上的C=O基团降低了分子链的对称性,主链上的苯环增加了 PET分子的刚性,使得分子链段运动变慢,从而降低了 PET结晶速率,使其在注塑成型时加工困难、模具温度高、生成周期长,限制了 PET在工程塑料领域的应用。因此,提高结晶速率成为PET工程化改性的关键技术之一。为了改进PET的结晶性能,一般采用共聚、共混及添加成核剂等方法。共聚法主要指在PET酯化过程中共聚1,4_ 丁二醇,1,3_丙二醇,对羟基苯甲酸等单体,但是这种方法操作工艺复杂,不易于工业化。共混法主要是PET与PBT、PC、PA、PLA、聚烯烃等共混改善PET的结晶性能,但是共混法不易找到合适的增容剂。添加成核剂法操作工艺简单,目前,全球几十个厂家在生产PET工程塑料,基本都是通过加入成核剂来改性PET,提高PET的结晶性能。由于低分子的羧酸盐作为成核剂时会引起聚酯降解,因此,高分子离聚物已经成为重要的PET成核剂。
技术实现思路
本专利技术目的是 提供一种适用于聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂及其制备方法。本专利技术目提供的适用于聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂,为聚苯乙烯_b-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段离聚物,聚苯乙烯嵌段可以在PET熔体形成微相分离,为PET结晶提供晶核;聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)嵌段可以PET末端的羟基进行反应,使得该成核剂与PET具有较好的相容性,从而使得嵌段离聚物起到异相成核的作用,从而大幅度提高PET初始结晶温度和熔融结晶温度,加快PET的结晶速率。本专利技术提供的聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂,即聚苯乙烯-b_聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段离聚物,其结构通式如下所示:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂,其特征在于为聚苯乙烯?b?聚(苯乙烯?alt?马来酸酐)两嵌段离聚物,其结构通式如下所示:????????????????????????????????????????????????M:为Na+,?K+,?Ba2+或?Ca2+碱性阳离子,m的取值范围为50~300,n的取值范围为30~100。2013100762528100001dest_path_image002a.jpg

【技术特征摘要】
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂,其特征在于为聚苯乙烯-b-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段离聚物,其结构通式如下所示:2.根据权利要求1所述的成核剂制备方法,其特征在于具体步骤如下: (1)聚苯乙烯_b-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段共聚物的合成 一步法:将苯乙烯,马来酸酐与双硫代苯甲酸枯基酯和偶氮二乙丁腈按摩尔比为2000: (50^100):2:1的比例混合,加入到反应瓶中,在氮气氛围中于6(T65°C反应,控制反应时间为Γ12小时,合成出不同分子量的聚苯乙烯嵌段;控制加入马来酸酐与苯乙烯的投料比例:1:2(Tl:40,以调控聚苯乙烯-alt-马来酸酐嵌段的分子量;产物经大量甲醇沉淀过滤,用THF溶解-甲醇沉淀方式纯化两次;在5(T60°C真空烘箱干燥12 24小时,得到聚苯乙烯-b-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段共聚物; PS-RAFT法:将苯乙烯与双硫代苯甲酸枯基酯和偶氮二乙丁腈按摩尔比为2000:(2^3): I混合,加入到反应瓶中,在氮气氛围中于6(T65°C反应,控制反应时间为6 24小时,合成出不同分子量的大分子PS-RAFT试剂;产物纯化同一步法;在5(T60°C真空烘箱干燥12 24小时,得到干燥的PS-RAFT试剂;将苯乙烯、马来酸酐、PS-RAFT试剂和偶氮二乙丁腈按照摩尔比(50(Γ1000): (500^1000):2:1的比例与溶剂混合加入到反应瓶中,在氮气的氛围中于6(T65°C反应,控制反应时间15mirTlh,以调节苯乙烯_alt_马来酸酐嵌段的分子量;粗产物纯化方法同一步法;在5(T60°C真空烘箱干燥12 24小时,得到聚苯乙烯-b-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)两嵌段共聚物; SMA-RAFT法:将苯乙烯、马来酸酐、双硫代苯甲酸枯基酯和偶氮二乙丁腈按照摩尔比为(50(Γ1000): (500^1000):2:1比例与溶剂混合加入到反应瓶中,在氮气的保护下于6(T6...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐萍邢士理
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:

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