專利名稱：一種耐水解聚酯及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐水解聚酯及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
聚酯本身具有優(yōu)良的特性，特別是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯和聚對苯二甲酸丁二酯，由于其機械、物理、化學性能優(yōu)異，如機械強度好、耐熱、耐化學試劑、透明性好特點，在各種領(lǐng)域被廣泛用作纖維、薄膜、樹脂和其他模塑產(chǎn)品。然而，大部分的聚酯在高溫潮濕的環(huán)境下的耐水解性不佳。在此種條件下，聚酯極易受其殘存末端羧基催化而水解，造成物理性能的劣化。由于聚酯末端基對濕氣敏感的特性大幅度地限制了聚酯在產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用，因此， 為了擴展其應(yīng)用領(lǐng)域，實有必要針對上述問題尋求在性能上得以改善的聚酯。在干熱情況下，聚酯的耐水解性極佳，它比同樣溫度下的氧化降解要穩(wěn)定5000 倍，比同樣溫度下的熱降解穩(wěn)定1000倍，但在濕熱下卻極易發(fā)生水解斷裂。在100°C以上， 相對濕度為100%的條件下，聚酯的水解速度比相同溫度下的熱降解快IO4倍，比在空氣中的氧化降解快500倍。這是因為聚酯主鏈含有酯鍵，末端基是羧基和羥基，聚酯耐水解性能較差，特別是因為聚酯水解為自加速反應(yīng)，酸含量增加會加速水解，則末端羧基的含量越高，聚酯的耐水解性越差。水解使的聚酯材料的力學及其他性能迅速嚴重噁化，這就極大地限制了它在很多領(lǐng)域中的應(yīng)用。國外對聚酯的水解穩(wěn)定性作了不少的研究，早在1959年，Daniels就提出通過減少聚酯端羧基含量的方法來改善聚酯的水解穩(wěn)定性，之后，有人提出用交聯(lián)，表面涂層的方法，但較多的還是通過添加助劑的方法來達到的。目前大多以加入含有功能官能團的封端劑來改進聚酯的耐水解性。已知專利CN 1312327A報道含有環(huán)氧和氨基基團高分子封端劑來改善聚酯的耐水解性，但封端劑的制備過程復雜。還有重要的一點就是如環(huán)氧基團化合物，共混反應(yīng)活性不高，添加量很多，會導致成本增加。再者Miatt在公開的國際申請W083/1253中揭示了通過加入將某些預摻混到另一熱塑性材料中的聚酯穩(wěn)定劑可以提高聚酯單絲的水解穩(wěn)定性。推薦的穩(wěn)定劑為碳化二亞胺。此外，混入穩(wěn)定劑的熱塑性材料可能對聚酯制品的其它性能產(chǎn)生不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐水解聚酯及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種耐水解聚酯，(1)至少含有一種化合物A來自無機銻化合物，聚酯中銻元素含量相對于聚酯的重量為30 500ppm ； (2)至少含有一種化合物B來自有機酸鈣化合物，聚酯中鈣元素含量相對于聚酯的重量為10 500ppm ； (3)至少含有一種化合物C來自有機酸鋰化合物，聚酯中鋰元素含量相對于聚酯的重量為10 200ppm ； (4)至少含有一種化合物D來自穩(wěn)定劑有機磷化合物，聚酯中有機磷元素含量相對于聚酯的重量為10 IOOOppm;(5)至少含有一種化合物E來自受阻酚類抗氧劑和/或磷酸酯類抗氧劑，抗氧劑的添加量相對于聚酯的重量為0. 01 0. 5wt%。適于本發(fā)明的聚酯有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘酸乙二醇酯(PEN)、PET的共聚物、PBT的共聚物、 PTT的共聚物、PEN的共聚物等。其中又以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為佳。本發(fā)明中所用到的抗氧劑為酚類抗氧劑或磷酸酯類中的至少一種。酚類抗氧劑優(yōu)選具有以下結(jié)構(gòu)的
權(quán)利要求
1.一種耐水解聚酯，其特征是(1)至少含有一種化合物A來自無機銻化合物，聚酯中銻元素含量相對于聚酯的重量為 30 500ppm ；(2)至少含有一種化合物B來自有機酸鈣化合物，聚酯中鈣元素含量相對于聚酯的重量為10 500ppm ；(3)至少含有一種化合物C來自有機酸鋰化合物，聚酯中鋰元素含量相對于聚酯的重量為10 200ppm ；(4)至少含有一種化合物D來自穩(wěn)定劑有機磷化合物，聚酯中有機磷元素含量相對于聚酯的重量為10 IOOOppm ；(5)至少含有一種化合物E來自受阻酚類抗氧劑和/或磷酸酯類抗氧劑，抗氧劑的添加量相對于聚酯的重量為0. 01 0. 5wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐水解聚酯，其特征是所述受阻酚類抗氧劑的結(jié)構(gòu)如
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐水解聚酯，其特征是所述磷酸酯類抗氧劑的結(jié)構(gòu)如下所示
4.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種耐水解聚酯，其特征是所說聚酯的末端羧基含量 COOH (巧eq/t，特性粘度為0. 500 0. 750，耐水解指標％ BB ( 0. 4。
5.一種權(quán)利要求項1所述的耐水解聚酯的生產(chǎn)方法，包括酯交換反應(yīng)、縮聚反應(yīng)，其特征是(1)由芳香族二元羧酸酯與脂肪族二元醇進行酯交換反應(yīng)得到小分子聚合物，在酯交換反應(yīng)中加入無機銻化合物、有機酸鈣化合物作為催化劑，在酯交換反應(yīng)結(jié)束時添加有機酸鋰化合物、有機磷化合物作為縮聚反應(yīng)中的催化劑；(2)縮聚反應(yīng)前加入受阻酚類抗氧劑、磷酸酯類抗氧劑或者主要含有受阻酚類抗氧劑或磷酸酯類抗氧劑的復合抗氧劑；(3)將所得小分子聚合物進行縮聚反應(yīng)得到耐水解聚酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐水解聚酯及其生產(chǎn)方法，至少含有一種化合物A來自無機銻化合物；至少含有一種化合物B來自有機酸鈣化合物；至少含有一種化合物C來自有機酸鋰化合物；至少含有一種化合物D來自穩(wěn)定劑有機磷化合物；至少含有一種化合物E來自受阻酚類抗氧劑和/或者磷酸酯類抗氧劑。本發(fā)明得到的聚酯具有優(yōu)良的耐水解性能。
文檔編號C08G63/183GK102372909SQ20101026352
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者祁華, 鄒美華 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司