專利名稱：聚酯合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種含有芳香族聚酯類和脂肪族聚酯類在 增容劑的存在下通過物理相容和/或化學(xué)結(jié)合的方法復(fù)合而得的聚酯合金。
背景技術(shù)：
芳香族聚酯類如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對(duì)苯 二甲酸丁二酯(PBT)等，因具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、加工性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性，而被廣泛 地應(yīng)用于纖維、膜、成型材料領(lǐng)域中。芳香族聚酯類的主要原料如對(duì)苯二甲酸、乙二醇、1，3-丙二醇、1，4_ 丁二醇等，主 要是以石油來源的原料通過化學(xué)反應(yīng)合成而得。由于芳香族聚酯類是一種石油化工材料， 在通常的情況下具有極高的水解穩(wěn)定性，無法自然分解。所以現(xiàn)階段芳香族聚酯類的最終 歸宿是被燃燒，大部分轉(zhuǎn)變成二氧化碳排放到大氣中。而二氧化碳是溫室效應(yīng)氣體之一，且 是造成全球氣候變暖的最主要的一個(gè)原因，因而目前全世界正在采取抑制二氧化碳排放量 的行動(dòng)。另一方面，作為脂肪族聚酯類代表的聚乳酸是以淀粉等生物來源的物質(zhì)為原料， 通過微生物發(fā)酵而得。由于生物來源的制品是基于植物的原料，而植物通過光合作用獲得 以二氧化碳為主原料的碳源。雖然它們的聚合物最終被燃燒而轉(zhuǎn)變成二氧化碳，但是因?yàn)?原料本身就是二氧化碳，所以不會(huì)增加地球的負(fù)擔(dān)。但由于聚乳酸的物性，如耐熱性、抗沖 擊性、韌性等均不如石化來源的芳香族聚酯類，因而限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。近幾年對(duì)聚乳酸改性以期獲得性能優(yōu)良的聚乳酸[CN1995135A，CNlOl 121814A] 做了大量的研究工作，將二者單純共混也有人報(bào)導(dǎo)[PP171062B1，JP09100345A2]。但是由 于二者的溶解度參數(shù)差異較大，單純共混很容易出現(xiàn)相分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種削減石油化工原料用量、同時(shí)保持傳統(tǒng)聚酯功能的聚酯I=I 巫 O本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到一種聚酯合金，該聚酯合金由芳香族聚酯、脂肪族聚酯和增容劑組成；其中以芳香 族聚酯為連續(xù)相，脂肪族聚酯為分散相，分散相在連續(xù)相中的平均粒徑在600nm以下。聚酯 合金中芳香族聚酯與脂肪族聚酯的質(zhì)量比為60 99 40 1。芳香族聚酯為聚對(duì)苯二甲酸二元醇酯，聚對(duì)苯二甲酸二元醇酯中的二元醇為乙二 醇、丙二醇或丁二醇中的一種或幾種，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或其混合物等。芳香族聚酯優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET。所述的脂肪族聚酯選自于聚乳酸或其共聚物，即是一種以L-乳酸和D-乳酸為主 要結(jié)構(gòu)單元的均聚物或共聚物，其中共聚合單體為多價(jià)羧酸、多價(jià)醇、羥基羧酸、內(nèi)酯中的 一種或幾種，且共聚合單體的含量占總分子量的0 30%。
本發(fā)明的聚酯合金以分散相和連續(xù)相的總重量計(jì)為100重量份，增容劑的添加量 為0. 5 10%。本發(fā)明中所述的增容劑為含活性環(huán)氧基的丙烯酸酯類共聚物，具體結(jié)構(gòu)為 縮水甘油酯的乙烯類單體與丙烯酸和/或丙烯酸酯中的一種或多種單體的共聚物。該共聚 物的重均分子量為1000 300000，其中優(yōu)選10000 100000。分子量過大則自身容易纏 結(jié)，對(duì)于合金兩相界面的穩(wěn)定性不好，同時(shí)活性官能團(tuán)與連續(xù)相或分散相的端基反應(yīng)的概 率減小。分子量過小則分子鏈難以延伸到兩相中，難以起到增容效果。所述增容劑中環(huán)氧官能團(tuán)的濃度由環(huán)氧當(dāng)量(EEK)來表征，測(cè)定采用鹽酸-丙 酮法，參考GB1677-81。本發(fā)明中增容劑的環(huán)氧當(dāng)量范圍在10000 250g/eq，其中優(yōu)選 2500 350g/eq。EEK值大于lOOOOg/eq，則可能出現(xiàn)與聚合物合金容易發(fā)生交流現(xiàn)象，導(dǎo) 致增粘明顯，不利于聚合物合金的成型加工。EEK值小于250g/eq，可能難以起到增容的效果。由于本發(fā)明是聚酯合金，其中，丙烯酸酯優(yōu)選與聚酯相容效果好的甲基丙烯酸甲 酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)，而縮水甘油酯的乙烯類單體則優(yōu)選價(jià)格相對(duì)低，活性較大且 無毒的甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)，即本發(fā)明的增容劑優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁 酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物，可以為接枝共聚、嵌段共聚或無規(guī)共聚。本發(fā)明中所提的芳香族聚酯和脂肪族聚酯的制造方法沒有特別限定，可以通過公 知的縮聚法和開環(huán)聚合法制備。另外，從減少端羧基量并提高流動(dòng)性效果能來看，連續(xù)聚合 為優(yōu)選，從成本看，直接聚合為優(yōu)選。本發(fā)明聚酯合金的制造方法也沒有特別的限定，可以通過熔融共混或溶液共混， 考慮到溶液對(duì)環(huán)境的污染及成本，優(yōu)選熔融共混(即將芳香族聚酯、脂肪族聚酯和增容劑 在混煉溫度下熔融共混)，可以使用單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)，其中雙螺桿擠出機(jī)的共 混效果更明顯。本發(fā)明中，制備樹脂組成物的混煉溫度為170 300°C，其中優(yōu)選200 280°C，更 優(yōu)選240 260°C。本發(fā)明的樹脂組成物具有優(yōu)良的力學(xué)性能，可根據(jù)公知的各種成型方法，通過注 射、擠出、壓延及吹塑等成型手段制備出各種成型品，同時(shí)也可以通過紡絲成纖維或薄膜。 本發(fā)明的樹脂組成物適用于衣料用纖維、光學(xué)薄膜、各種成型品、汽車的緩沖桿和門等的外 板部件、汽車的結(jié)構(gòu)部件等。本發(fā)明的樹脂組成物既能保持傳統(tǒng)聚酯類的耐熱性，又能削減石化原料的用量。 與傳統(tǒng)的聚酯類樹脂相比，是一種環(huán)境低負(fù)荷型，利用價(jià)值高的樹脂組成物。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1樣品斷面的SEM照片；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2樣品斷面的SEM照片；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3樣品斷面的SEM照片；圖4是本發(fā)明實(shí)施例4樣品斷面的SEM照片；圖5是比較例2樣品斷面的SEM照片； 圖6是比較例3樣品斷面的SEM照片。圖1 6均為樣品脆斷面刻蝕后的掃描電鏡照片，放大倍數(shù)為104。
具體實(shí)施例方式下面，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不受實(shí)施例的限定。下列實(shí)施例和比較例的樣品是通過雙螺桿擠出機(jī)(JSW TEX30 α )制備，各區(qū)的溫 度在200 260之間。制備好的合金再通過注塑機(jī)(NE)(50 ELJECT)注射成各種測(cè)試樣條 進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試條件如下拉伸測(cè)試儀器AG-ISQOKN)SHIMADZU；測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)IS0 527-1 :1993。彎曲測(cè)試儀器=AG-IS(5KN) SHIMADZU ；測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) JSO 178-1975。沖擊測(cè)試儀器YASUDA ；測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)IS0 179-1 :2000。樣品經(jīng)過刻蝕處理后利用掃描電子顯微鏡(型號(hào)JSM-6700F，廠家JE0LC0. LTD, Japan)對(duì)所獲得的共混樹脂作分散粒徑的觀察。實(shí)施例中的增容劑為甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸縮水 甘油酯(GMA)的三元共聚物，簡(jiǎn)稱PMBG。實(shí)施例1加入聚L乳酸100g，PET樹脂900g，以及IOg增容劑PMBG共混造粒。其中PMBG重 均分子量為87400，環(huán)氧當(dāng)量為llOOg/eq。實(shí)施例2加入聚L乳酸100g，PET樹脂900g，以及30g增容劑PMBG共混造粒，其中PMBG重 均分子量為87400，環(huán)氧當(dāng)量為llOOg/eq。實(shí)施例3加入聚L乳酸300g，PET樹脂700g，以及IOg增容劑PMBG共混造粒。其中PMBG重 均分子量為30913，環(huán)氧當(dāng)量為470g/eq。實(shí)施例4加入聚L乳酸300g，PET樹脂700g，以及30g增容劑PMBG共混造粒。其中PMBG重 均分子量為167723，環(huán)氧當(dāng)量為2150g/eq。比較例1加入純PET樹脂IOOOg擠出造粒。比較例2加入聚L乳酸100g，PET樹脂900g共混造粒。比較例3加入聚L乳酸300g，PET樹脂700g共混造粒。表1為實(shí)施例和比較例樣品中分散相PLA在PET中分散尺寸。表 權(quán)利要求
1.一種聚酯合金，其特征在于該聚酯合金由芳香族聚酯、脂肪族聚酯和增容劑組成； 其中以芳香族聚酯為連續(xù)相，脂肪族聚酯為分散相，分散相在連續(xù)相中的平均粒徑在600nm 以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯合金，其特征在于聚酯合金中芳香族聚酯與脂肪族聚酯 的質(zhì)量比為60 99 40 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚酯合金，其特征在于所述的芳香族聚酯為對(duì)苯二甲酸 二元醇酯，對(duì)苯二甲酸二元醇酯中的二元醇為乙二醇、丙二醇或丁二醇中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚酯合金，其特征在于所述的脂肪族聚酯為聚乳酸或其 共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯合金，其特征在于所述的增容劑的含量為連續(xù)相與分散 相質(zhì)量之和的0.5 10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的聚酯合金，其特征在于所述的增容劑為含活性環(huán)氧基的 丙烯酸酯類共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚酯合金，其特征在于所述的含活性環(huán)氧基的丙烯酸酯類共 聚物為縮水甘油酯的乙烯類單體與丙烯酸和/或丙烯酸酯單體的共聚物，其重均分子量為 1000 300000。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚酯合金，其特征在于所述的含活性環(huán)氧基的丙烯酸酯類共 聚物為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚酯合金，其特征在于所述的含活性環(huán)氧基的丙烯酸酯類共 聚物的環(huán)氧當(dāng)量為10000 250g/eq。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種共混樹脂組成物，該樹脂組成物主要由60～99重量份的芳香族聚酯類和40～1重量份的脂肪族聚酯類共混而得，二者的重量合計(jì)為100％。此外，還含有占合金總重量0.5～10％的增容劑，該增容劑是由含活性環(huán)氧基的烯酸酯類聚合而得。共混樹脂組成物中，作為分散相的脂肪族聚酯分散在作為連續(xù)相的芳香族聚酯中的平均粒徑為600nm以下。本發(fā)明的樹脂組成物既能保持以往聚酯類的耐熱性，又能削減石化原料的用量。與以往的聚酯樹脂相比，是一種環(huán)境低負(fù)荷型，利用價(jià)值高的樹脂組成物。本發(fā)明的樹脂組成物適用于衣料用纖維、光學(xué)薄膜、各種成型品、汽車的緩沖桿和門等的外板部件、汽車的結(jié)構(gòu)部件等。
文檔編號(hào)C08L67/02GK102051030SQ20091023353
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者吳剛, 歐陽(yáng)芬, 陸榕 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司