[发明专利]一种共聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及共聚酯制备领域，具体涉及一种共聚酯及其制备方法。

背景技术

以聚对苯二甲酸丁二醇（PBT）单元为硬段，以聚环氧乙烷、聚四氢呋喃等聚脂肪族聚醚和/或聚己内酯等脂肪族聚酯和/或芳香族聚酯通过长链二元醇或长链二元酸结合为软段的共聚酯，是具有良好的柔软性、耐化学药品性、耐热性等的热塑性弹性体。广泛应用于汽车部件、电子行业等领域。另外，该种共聚酯与PBT、PC、PA、PET、ABS等树脂具有良好的相容性，可以用作高分子合金的相容剂。

US6593434、EP1473316A1等记载了PBT与过量的6-己内酯反应，然后在固相加热条件下，在真空或者气流作用下除去过量6-己内酯的方法。该法以PBT为原料，使用时PBT需要烘干和再熔融，增加了生产的能量消耗。其在固相加热条件下，通过真空或者气流的作用对聚合物进行后处理，以除去过量的6-己内酯，增加了能耗，延长了生产周期，在工业上是不经济的。另外，在加工过程中，聚对苯二甲酸丁二醇单元与聚己内酯单元会发生酯交换反应，导致共聚酯的化学结构发生变化，熔点逐渐下降。

《高分子科学通报》（Journal of polymer science Part A 1999, 37: 3770-3777）记载了对苯二甲酸丁二醇酯与6-己内酯在醋酸锑催化下进行开环反应，然后在240~250^oC高真空条件下进行缩聚反应得到对苯二甲酸丁二醇酯-6-己内酯多嵌段共聚物。此方法的缩聚温度较高，生产能耗较大。文献中没有给出6-己内酯反应率的数据。在实际生产中，6-己内酯价格较高，如果其反应率较低，会导致生产成本的上升；另外，6-己内酯反应率较低意味着较多的6-己内酯单元被真空系统抽出，增加了真空溜出液分离、回收的难度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明目的在于提供一种包含结晶性芳香族聚酯单元共聚酯单元和内酯单元的共聚酯。

本发明的另一目的在于提供一种反应率高、生产能耗低的上述共聚酯的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种共聚酯，按重量百分比计，包含以下组分：

结晶性芳香族聚酯单元A：30%~94%

内酯单元B：            6%~70%

其中，共聚酯中内酯单元B与结晶性芳香族聚酯单元A的摩尔比为投料时内酯单元B与

结晶性芳香族聚酯单元摩尔比的40%~90%，即：                                                ，其中，n_b为内酯单元B的摩尔含量，n_a为结晶性芳香族聚酯单元的摩尔含量。

 

所述结晶性芳香族聚酯单元A优选为对苯二甲酸丁二醇酯单元PBT、对苯二甲酸乙二醇酯单元PET或对苯二甲酸丙二醇单元PTT，更优选对苯二甲酸丁二醇酯单元PBT。

所述内酯单元B优选为6-己内酯。

上述共聚酯的制备方法，包括如下步骤：

a）酯化：以对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯、脂肪族二元醇为原料，在催化剂存在下，

氮气置换后，于180~230^oC进行酯化反应，至酯化生成的水或甲醇溜出量达到理论值，得到结晶性芳香族聚酯单元A；

b）内酯的开环聚合：将预热至200^oC的内酯单元B和催化剂加入到对结晶性芳香族聚酯

单元A中进行内酯的开环聚合反应，反应温度为210~240^oC，反应时间为0.5h~2h；

c）缩聚：在220^oC~239^oC条件下，45分钟内将反应釜内压力逐渐降低至60Pa以下，在高真空条件下缩聚1.5~3.5h，充入氮气，在氮气压力下将物料从反应釜中压出，经水冷、拉条、切粒得到共聚酯。

所述脂肪族二元醇为乙二醇、1,4-丁二醇或丙二醇，优选1,4-丁二醇。

所述催化剂为钛酸酯类化合物，包括钛酸丁酯、钛酸异丁酯或钛酸异丙酯中的一种或几种的混合物。

步骤c)中，在缩聚过程中，为了减少不必要的降解反应，可以加入常用量的稳定剂，所述稳定剂包括磷酸酯类稳定剂、亚磷酸酯类稳定剂、受阻酚类稳定剂或胺类稳定剂中的一种或几种的混合物。

本发明所述的共聚酯可通过挤出、注塑等方法加工成型，应用在热熔胶、汽车、家用电器、电子行业等领域。