[发明专利]一种生产耐水解聚酯的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种生产耐水解聚酯的方法。

背景技术：

聚酯本身具有优良的特性，特别是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯，由于其机械、物理、化学性能优异，如机械强度好、耐热、耐化学试剂、透明性好特点，在各种领域被广泛用作纤维、薄膜、树脂和其他模塑产品。然而，大部分的聚酯在高温潮湿的环境下的耐水解性不佳。在此种条件下，聚酯极易受其残存末端酸基催化而水解，造成物理性能的劣化。

由于聚酯末端基对湿气敏感的特性大幅度地限制了聚酯在产业上的应用，因此，为了扩展其应用领域，实有必要针对上述问题寻求在性能上得以改善的聚酯。

在干热情况下，聚酯的耐水解性极佳，它比同样温度下的氧化降解要稳定5000倍，比同样温度下的热降解稳定1000倍，但在湿热下却极易发生水解断裂。在100℃以上，相对湿度为100％的条件下，聚酯的水解速度比相同温度下的热降解快10⁴倍，比在空气中的氧化降解快500倍。这是因为聚酯主链含有酯键，末端基是羧基和羟基，聚酯耐水解性能较差，特别是因为聚酯水解为自加速反应，酸含量增加会加速水解，则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学及其他性能迅速严重恶化，这就极大地限制了它在很多领域中的应用。

国外对聚酯的水解稳定性作了不少的研究，早在1959年，Daniels就提出通过减少聚酯端羧基含量的方法来改善聚酯的水解稳定性，之后，有人提出用交联，表面涂层的方法。但较多的还是通过添加助剂的方法来达到的。

现在技术以低分子型封端剂来封端聚酯残存的末端基，以提高其耐水解性，但由于低分子封端剂的耐热性差，易分解且易挥发，故封端效果差，通常通过添加过量的封端剂以弥补高温封端剂在反应时的挥发损失，例如，日本专利公报特开昭57-49620是以mono-oxyzanone作为PET末端基封端剂，特公昭61-39973、61-48531、61-48532等以单唑啉为封端剂，特开昭53-112796及特公开昭63-10731是以mono-epoxy作为封端剂。

可以加入环氧材料作为改进聚酯的抗水解性。然而，当在由目前抗水解性要求需要的高水平下引入时，环氧材料通常具有不利地影响材料性能的缺点。依赖于使用的环氧材料，熔体粘度可从所需的粘度变化而达到更高的熔体粘度，给定的环氧材料也可不利地影响重要的物理性能，如产物的低温冲击强度。

已知也可以通过加入碳二亚胺或聚碳二亚胺添加剂改进抗水解性。U.S.专利3193522公开了采用聚碳二亚胺的聚酯的稳定，和此专利的实施例4公开了采用聚碳二亚胺的共聚醚酯弹性体的稳定，尽管聚碳二亚胺的加入改进了水解稳定性，它也具有一些重要的缺点，该缺点使它对于使用是不希望的，它通常增加树脂的熔体粘度，该粘度增加使它更难以在注塑工艺中填充部件，并且可以产生刺激性气味，认为该气味部分由在用于注塑树脂的加工温度下，挥发性异氰酸酯的形成引起的。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有优良耐水解性能聚酯的一种生产耐水解聚酯的方法。

本发明的技术解决方案是：

一种生产耐水解聚酯的方法，包括酯交换反应、缩聚反应，其特征是：由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯交换得到小分子聚合物，在酯交换过程中添加醋酸盐作为催化剂；在缩聚反应中加入复合类无机磷酸盐作为缓冲剂，缩聚反应得到大分子聚对苯二甲酸乙二醇酯；相对于聚酯重量，醋酸盐添加量为100～500ppm；相对于聚酯重量，复合类无机磷酸盐中磷元素添加量为1～100ppm。