本發明涉及一種反應型多功能共聚酯的合成方法,包括將阻燃、抗靜電、抗老化改性劑參與共聚合反應,通過在聚酯分子中引入改性基團達到改性的目的,屬于高分子材料功能改性技術領域。
背景技術:
聚對苯二甲酸乙二醇酯(聚酯),是由對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)經過縮聚反應制得,因其具備較高的熔融溫度(Tm)和玻璃化轉變溫度(Tg),并且具有良好的加工流變性,力學性能,耐磨性,抗蠕變性及電絕緣性,被廣泛應用在合成纖維、瓶片、薄膜等領域。
PET具有優良的特性(耐熱性、耐化學性、強韌性、電絕緣性、安全性等),價格便宜,所以廣泛用于制成纖維、薄膜、工程塑料、容器、瓶等。目前,PET正在越來越多地取代鋁、玻璃、陶瓷、紙張、木材、鋼鐵、和其它合成材料,PET在工業和人們日常生活的應用也在持續擴大。
PET分為纖維級聚酯和非纖維級聚酯。①纖維級聚酯用于制造滌綸短纖維和滌綸長絲,是供給滌綸纖維企業加工纖維及相關產品的原料。滌綸作為化纖中產量最大的品種,占據著化纖行業近80%的市場份額。②非纖維級聚酯還有聚酯瓶類、聚酯薄膜、聚酯型材等用途,廣泛應用于包裝業、電子電器、醫療衛生、建筑、汽車等領域,其中包裝是聚酯最大的塑料應用市場,同時也是PET增長最快的領域。
PET塑料分子結構高度對稱,具有一定的結晶取向能力,故而具有較高的成膜性。PET薄膜具有強度高、剛性好、透明、光澤度高等特點;無嗅、無味、無色、無毒、突出的強韌性,其拉伸強度是PC膜、尼龍膜的3倍,沖擊強度是PP膜的3-5倍,有極好的耐磨性、耐折疊性、耐針孔性和抗撕裂性等,廣泛應用在包裝、農用領域;PET塑料具有很好的光學性能和耐候性,非晶態的PET塑料具有良好的光學透明性。另外PET塑料具有優良的耐磨耗摩擦性和尺寸穩定性及電絕緣性。PET做成的聚酯瓶具有強度高、透明性好、不易破碎、無毒、防滲透、質量輕、生產效率高等因而受到了廣泛的應用。
聚酯優越的性能,給人類提供豐富多彩物質條件,但也有諸多缺陷:聚酯的吸濕性很差,吸濕率僅為0.4%;電阻率很高,電阻率高達1015Ω·cm以上,通常被認為是絕緣體。聚酯的基礎原料是石油,也給人類埋伏了很多的火災隱患。為了安全,必須提高聚酯的阻燃性。聚酯被廣泛用于產業和戶外領域,為了延長使用壽命,必須對其進行抗老化處理。
無機納米材料熔點很高,通常都在800℃以上,添加到聚酯中正好彌補了聚酯在耐熱方面的不足,使體系的玻璃化轉變溫度和熱變形溫度均有升高,具有阻燃性能。
氫氧化鎂晶須,是塑料、橡膠等高分子材料優良的阻燃劑,與基材有很好的相容性。氫氧化鎂晶須是一種新型填充型綠色環保阻燃劑,通過受熱分解時釋放出結合水,吸收大量的潛熱,來降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度,具有抑制聚合物分解和對所產生的可燃氣體進行冷卻的作用。分解生成的氧化鎂又是良好的耐火材料,也能幫助提高合成材料的抗火性能,同時它放出的水蒸氣也可作為一種抑煙劑。氫氧化鎂晶須是公認的橡塑行業中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優秀阻燃劑。與同類無機阻燃劑相比,具有更好的阻燃抑煙效果,填充高分子材料還有較好的增強作用。
納米氧化鋅、納米級有機導電云母粉添加在PET中具有優良的抗靜電、抗紫外線、阻燃等功能和補強作用。
紫外線吸收劑UV-327是一種性能卓越的高效防老化助劑,具有色淺、無毒、相容性好、遷移性小、易于加工等特點。它對聚合物有最大的保護作用,并有助于減少色澤,同時延緩泛黃和阻滯物理性能損失。與高溫抗氧劑1098并用為顯著的協同效應,顯著改善PET的熱氧穩定性和抗氧化性能,可有效地延長PET制品的使用期限。三嗪-5光穩定劑,該品可用為PET光穩定劑,可賦予PET制品優良的戶外防老化性能。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足,提供具有較好阻燃、抗靜電、抗老化功能的一種反應型多功能共聚酯的合成方法。
本發明提供的一種反應型多功能共聚酯的合成方法,采用如下步驟:
A)按質量份數,取3-6份納米級有機化氫氧化鎂晶須,6-10份納米級流酸鋇,8-12份納米級氧化鋅,6-10份納米級有機導電云母粉,0.3-0.8份鍺酸鈉,0.5-1.5份月桂胺,10-15份對羥基苯甲酸,40-55份乙二醇,12-18份1、3-丙二醇,混合后,在60-80℃攪拌球磨機密閉研磨反應2-3h得到阻燃、抗靜電多功能醇,70℃保溫待用;
B)按質量份數,取1-2份月桂酸二乙醇酰胺,0.8-1.2份三嗪-5光穩定劑,0.8-1.2份高溫抗氧劑1098,1-2份UV-327紫外線吸收劑,10-15份乙二醇,0.2-0.4份乙二醇銻,1-2份海藻酸鈉,0.2-0.8份乙醇胺混合,然后在60-80℃密閉攪拌球磨機研磨反應1-2h得到復合抗老化劑,70℃真空脫水至含水量小于1%時保溫待用;
C)按質量份數,取步驟A)制備的3-6份阻燃、抗靜電多功能醇與9-12份乙二醇、22-28份精對苯二甲酸共混打漿,升溫至60-80℃真空脫水,當含水量小于1%時加入到聚合裝置并升溫至250℃、壓力0.15MPa進行酯化反應,酯化反應后期,伴隨著酯化反應連續加入1.5-3份由步驟B)制備的復合抗老化劑,加熱至270℃反應50min,再加熱至285℃,抽真空度至100Pa以下進行共縮聚反應完成制成一種反應型多功能共聚酯。
本發明提供的一種反應型多功能共聚酯的合成方法,采用如下步驟:
A)按質量份數,取4.5份納米級有機化氫氧化鎂晶須,8份納米級流酸鋇,10份納米級氧化鋅,8份納米級有機導電云母粉,0.6份鍺酸鈉,1份月桂胺,13份對羥基苯甲酸,48份乙二醇,15份1、3-丙二醇,混合后,在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2.5h得到阻燃、抗靜電多功能醇,70℃保溫待用;
B)按質量份數,取1.5份月桂酸二乙醇酰胺,1份三嗪-5光穩定劑,1份高溫抗氧劑1098,1.5份UV-327紫外線吸收劑,13份乙二醇,0.3份乙二醇銻,1.5份海藻酸鈉,0.5份乙醇胺混合,然后在70℃密閉攪拌球磨機研磨反應1.5h得到復合抗老化劑,70℃真空脫水至含水量小于1%時保溫待用;
C)按質量份數,取步驟A)制備的4.5份阻燃、抗靜電多功能醇與10.5份乙二醇、25份精對苯二甲酸共混打漿,升溫至70℃真空脫水,當含水量小于1%時加入到聚合裝置并升溫至250℃、壓力0.15MPa進行酯化反應,酯化反應后期,伴隨著酯化反應連續加入2.2份由步驟B)制備的復合抗老化劑,加熱至270℃反應50min,再加熱至285℃,抽真空度至100Pa以下進行共縮聚反應完成制成一種反應型多功能共聚酯。
通常在塑料中添加改性功能材料制備功能塑料都是以犧牲塑料原有強度、韌性等物理性能為代價,與現有技術相比,本發明在聚酯合成反應過程中添加阻燃、抗靜電、抗老化改性劑參與聚合反應,通過在聚酯分子中引入改性基團達到改性成阻燃、抗靜電、抗老化之目的。反應型共聚酯改性,因改性劑參與聚合反應,改性基團引入聚酯分子,其分散性能好,產品質量和性能長期穩定可靠。
具體實施方式
下面將結合具體實施例對本發明作詳細的介紹:本發明所述的一種反應型多功能共聚酯的合成方法,采用如下步驟:
A)按質量份數,取3-6份納米級有機化氫氧化鎂晶須,6-10份納米級流酸鋇,8-12份納米級氧化鋅,6-10份納米級有機導電云母粉,0.3-0.8份鍺酸鈉,0.5-1.5份月桂胺,10-15份對羥基苯甲酸,40-55份乙二醇,12-18份1、3-丙二醇,混合后,在60-80℃攪拌球磨機密閉研磨反應2-3h得到阻燃、抗靜電多功能醇,70℃保溫待用;
B)按質量份數,取1-2份月桂酸二乙醇酰胺,0.8-1.2份三嗪-5光穩定劑,0.8-1.2份高溫抗氧劑1098,1-2份UV-327紫外線吸收劑,10-15份乙二醇,0.2-0.4份乙二醇銻,1-2份海藻酸鈉,0.2-0.8份乙醇胺混合,然后在60-80℃密閉攪拌球磨機研磨反應1-2h得到復合抗老化劑,70℃真空脫水至含水量小于1%時保溫待用;
C)按質量份數,取步驟A)制備的3-6份阻燃、抗靜電多功能醇與9-12份乙二醇、22-28份精對苯二甲酸共混打漿,升溫至60-80℃真空脫水,當含水量小于1%時加入到聚合裝置并升溫至250℃、壓力0.15MPa進行酯化反應,酯化反應后期,伴隨著酯化反應連續加入1.5-3份由步驟B)制備的復合抗老化劑,加熱至270℃反應50min,再加熱至285℃,抽真空度至100Pa以下進行共縮聚反應完成制成一種反應型多功能共聚酯。
實施例1:一種反應型多功能共聚酯的合成方法,采用如下步驟:
A)按質量份數,取3份納米級有機化氫氧化鎂晶須,6份納米級流酸鋇,8份納米級氧化鋅,6份納米級有機導電云母粉,0.3份鍺酸鈉,0.5份月桂胺,10份對羥基苯甲酸,40份乙二醇,12份1、3-丙二醇,混合后,在60℃攪拌球磨機密閉研磨反應2-3h得到阻燃、抗靜電多功能醇,70℃保溫待用,最好在48h內用完;
B)按質量份數,取1份月桂酸二乙醇酰胺,0.8份三嗪-5光穩定劑,0.8份高溫抗氧劑1098,1份UV-327紫外線吸收劑,10份乙二醇,0.2份乙二醇銻,1份海藻酸鈉,0.2份乙醇胺混合,然后在60℃密閉攪拌球磨機研磨反應1h得到復合抗老化劑,70℃真空脫水至含水量小于1%時保溫待用,最好在48h內用完;
C)按質量份數,取步驟A)制備的3份阻燃、抗靜電多功能醇與9份乙二醇、22份精對苯二甲酸共混打漿,升溫至60℃真空脫水,當含水量小于1%時加入到聚合裝置并升溫至250℃、壓力0.15MPa進行酯化反應,酯化反應后期,伴隨著酯化反應連續加入1.5份由步驟B)制備的復合抗老化劑,加熱至270℃反應50min,再加熱至285℃,抽真空度至100Pa以下進行共縮聚反應完成制成一種反應型多功能共聚酯。
實施例2:一種反應型多功能共聚酯的合成方法,采用如下步驟:
A)按質量份數,取4.5份納米級有機化氫氧化鎂晶須,8份納米級流酸鋇,10份納米級氧化鋅,8份納米級有機導電云母粉,0.6份鍺酸鈉,1份月桂胺,13份對羥基苯甲酸,48份乙二醇,15份1、3-丙二醇,混合后,在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2.5h得到阻燃、抗靜電多功能醇,70℃保溫待用,最好在48h內用完;
B)按質量份數,取1.5份月桂酸二乙醇酰胺,1份三嗪-5光穩定劑,1份高溫抗氧劑1098,1.5份UV-327紫外線吸收劑,13份乙二醇,0.3份乙二醇銻,1.5份海藻酸鈉,0.5份乙醇胺混合,然后在70℃密閉攪拌球磨機研磨反應1.5h得到復合抗老化劑,70℃真空脫水至含水量小于1%時保溫待用,最好在48h內用完;
C)按質量份數,取步驟A)制備的4.5份阻燃、抗靜電多功能醇與10.5份乙二醇、25份精對苯二甲酸共混打漿,升溫至70℃真空脫水,當含水量小于1%時加入到聚合裝置并升溫至250℃、壓力0.15MPa進行酯化反應,酯化反應后期,伴隨著酯化反應連續加入2.2份由步驟B)制備的復合抗老化劑,加熱至270℃反應50min,再加熱至285℃,抽真空度至100Pa以下進行共縮聚反應完成制成一種反應型多功能共聚酯。
實施例3:一種反應型多功能共聚酯的合成方法,采用如下步驟:
A)按質量份數,取6份納米級有機化氫氧化鎂晶須,10份納米級流酸鋇,12份納米級氧化鋅,10份納米級有機導電云母粉,0.8份鍺酸鈉,1.5份月桂胺,15份對羥基苯甲酸,55份乙二醇,18份1、3-丙二醇,混合后,在80℃攪拌球磨機密閉研磨反應3h得到阻燃、抗靜電多功能醇,70℃保溫待用,于48h內用完;
B)按質量份數,取2份月桂酸二乙醇酰胺,1.2份三嗪-5光穩定劑,1.2份高溫抗氧劑1098,2份UV-327紫外線吸收劑,15份乙二醇,0.4份乙二醇銻,2份海藻酸鈉,0.8份乙醇胺混合,然后在80℃密閉攪拌球磨機研磨反應2h得到復合抗老化劑,70℃真空脫水至含水量小于1%時保溫待用,于48h內用完;
C)按質量份數,取步驟A)制備的6份阻燃、抗靜電多功能醇與12份乙二醇、28份精對苯二甲酸共混打漿,升溫至80℃真空脫水,當含水量小于1%時加入到聚合裝置并升溫至250℃、壓力0.15MPa進行酯化反應,酯化反應后期,伴隨著酯化反應連續加入3.0份由步驟B)制備的復合抗老化劑,加熱至270℃反應50min,再加熱至285℃,抽真空度至100Pa以下進行共縮聚反應完成制成一種反應型多功能共聚酯。
本發明所述的實施例并不限于以上所述實施例,通過前述公開的數值范圍,在就具體實施例中進行任意替換,從而可以得到無數個實施例,對此不一一例舉。