[发明专利]一种聚酯组合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐水解性和耐热性优异的聚酯组合物及其制备方法和用途。

背景技术

聚酯类材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），因其本身具有优良的特性，如机械强度好、耐化学试剂、透明性好等，可制成纤维、薄膜、模制品等在各种领域中被广泛应用。

但是，聚酯类材料的耐水解性和耐热性不好，在高湿和/或高温条件下，聚酯中的酯键会在水分子的作用下发生分解、断裂，从而导致聚酯类材料的机械、力学、光学特性下降。为了解决这一问题，技术人员进行了大量的研究。

在目前已知的提高聚酯耐水解性的方法中，大多是以加入封端剂来提高聚酯的耐水解性。例如，中国专利CN1312327A公开了将聚酯与含有环氧和氨基官能团的高分子封端剂熔融加热进行封端反应后得到的耐水解聚酯，但是该封端剂的制备过程复杂，生产效率不高。

美国专利US3193522公开了通过添加碳化二亚胺或聚碳化二亚胺提高聚酯的水解稳定性，但是该类化合物具有毒性并且价格昂贵，难以大量使用，并对提高聚酯耐水解稳定性的作用有限。

作为提高耐热性的方法，日本专利特开昭56-2342、特开昭57-125246公开了通过在聚酯中添加无机粒子或者有机成核剂从而提高聚酯结晶性的方法。但是这种方法会因异物产生及雾度上升导致聚酯的透明性下降。另外，日本专利特开昭57-61531公开了将聚酯与高耐热性聚碳酸酯进行共混的方法，但这个方法存在聚酯循环回收困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐水解性能和耐热性能都优异的聚酯组合物及其制备方法，该聚酯组合物可以应用于纤维或薄膜中。

本发明的技术方案是：

一种聚酯组合物，主要含有由芳香族二元酸或其酯化物和脂肪族二元醇反应形成的重复结构单元，该聚酯组合物中含有相对于聚酯组合物重量为20～1000ppm的银元素，2～500ppm的钯元素；该聚酯组合物中的末端羧基含量为8～15mol/t。

所述银元素来自于碳酸银、氧化银、醋酸银、碘化银、硝酸银中的一种；所述钯元素来自于氯化钯、醋酸钯中的一种。聚酯组合物中银元素和钯元素的摩尔比为2～20。

本发明所述聚酯组合物的制备方法，先将芳香族或其酯化物的二元羧酸与脂肪族二元醇进行酯化或酯交换反应得到小分子聚合物，再将小分子聚合物进行缩聚制得聚酯组合物，在缩聚反应开始时添加以银元素计相对于最终聚酯组合物为20～1000ppm的银化合物，以钯元素计相对于最终聚酯组合物为2～500ppm的钯化合物。

所述银化合物为碳酸银、氧化银、醋酸银、碘化银、硝酸银中的一种；所述钯化合物为氯化钯、醋酸钯中的一种。

本发明所述聚酯组合物具有优异的耐水解性能和耐热性能，可以应用于纤维、薄膜等领域中。得到的纤维制品的强伸度积保持率、薄膜的伸度保持率高，适用于需求长期稳定性的用途领域。

具体实施方式

本发明所述聚酯组合物主要含有由芳香族二元酸或其酯化物和脂肪族二元醇反应形成的重复结构单元。对芳香族二元酸或其酯化物的成分并没有特别的限定，可以是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、邻苯二甲酸及它们的酯化物。由于苯二甲酸、萘二甲酸及它们的酯化衍生物的机械性能、耐热性、耐湿热性更好，因此优选它们。

本发明对脂肪族二元醇也没有特殊的限定，可以是乙二醇、丙二醇、丁二醇等碳原子数6以下的脂肪族二元醇。从聚酯组合物的成型性、结晶性、耐水解性等方面考虑，优选乙二醇。

除上述重复结构单元外，本发明所述的聚酯组合物中还含有银元素和钯元素，分别来自于银化合物和钯化合物。正是由于在聚合物的反应过程中添加的这两种化合物和聚酯反应后降低了聚酯组合物中的末端羧基含量，提高了聚酯组合物的耐水解性和耐热性。

上述银化合物优选碳酸银、氧化银、醋酸银、碘化银、硝酸银中的一种，更优选碳酸银、氧化银、醋酸银中的一种，最优选碳酸银和醋酸银。上述钯化合物优选氯化钯、醋酸钯中的一种，最优选氯化钯和醋酸钯。