[发明专利]一种聚酯组合物的制备方法、聚酯组合物及其用途

说明书

本发明公开了一种聚酯组合物的制备方法，由该方法制备得到的聚酯组合物以及聚酯组合物的用途。所述方法主要是，先由芳香族二元羧酸与脂肪族二元醇进行酯化反应，然后进一步进行聚合反应；在酯化反应结束后或聚合反应开始前添加锑化合物、锰化合物和磷化合物，在聚合反应物固有粘度达到0.5dl/g到聚合反应终了的时间内，在聚酯反应物里添加铜化合物。用该方法制得的聚酯组合物在氧气浓度1vol％的氮气/氧气的混合气体下300℃×６hr热处理后的凝胶率在5wt%以下，色调L值在50以上，a值在4以下。该聚酯组合物可用于薄膜等领域。

技术领域

本发明涉及一种凝胶率低、色调优异的聚酯组合物的制备方法，由该方法制备得到的聚酯组合物，以及该聚酯组合物的用途。

背景技术

聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等，由于具有优异的机械、物理、化学性能而被广泛地用于纤维、薄膜以及其他模塑产品的生产。然而，大部分的聚酯在高温条件下都会发生热氧降解和热分解，在热氧降解反应中，氧自由基攻击聚酯苯环上的氢，生成过氧化官能团，该过氧化官能团不稳定又会分解生成自由基，所生成的自由基作为架桥点和聚酯热分解后的产物生成架桥结构，即发生交联反应，形成不熔性胶状物，一般也称之为凝胶。在制膜工程中，凝胶的产生可能导致熔体过滤网频繁更换，造成原料浪费和成本的上升。另外，薄膜上出现凝胶的疵点导致薄膜品质下降，用途受限。

为了使聚酯能够更好的应用于制膜领域并提高薄膜品质，人们进行了许多研究来解决聚酯凝胶化的缺点。目前研究的方法主要有在聚酯的聚合阶段添加一些具有还原效果的金属助催化剂，以期获得较低的聚酯凝胶率。例如，日本专利特开2005-314643以及特开2006-225621中记载了通过在酯交换等工序中添加钛化合物，可以在某种程度上抑制凝胶化，但是聚酯本身耐热性能下降，在长期制膜中会发生热裂化从而不能充分抑制凝胶的产生。在中国专利CN98108099.5中还公开了另一种可以降低聚酯凝胶率的方法，即在聚酯中添加一种主链上有中介基团的共聚酯，并使两者形成相分离，然后通过控制前述共聚酯的分散畴形状可以获得凝胶率较低的聚酯，但是该方法工艺条件相对复杂，而且凝胶抑制的稳定性也不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凝胶率低且色调良好的聚酯组合物的制备方法，由该方法制备得到的聚酯组合物，以及该聚酯组合物的用途。

本发明的技术解决方案是：

一种聚酯组合物的制备方法，先由芳香族二元羧酸与脂肪族二元醇进行酯化反应，然后进一步进行聚合反应。在酯化反应结束后或聚合反应开始前添加锑化合物、锰化合物和磷化合物，在聚合反应物固有粘度达到0.5dl/g到聚合反应终了的时间内，在聚酯反应物里添加铜化合物。

所述铜化合物优选醋酸铜、硬脂酸铜、苯二甲酸铜、硫酸铜、柠檬酸铜、醋酸亚铜、氧化铜、氢氧化铜中的一种或几种。铜化合物的添加量优选以铜元素计相当于聚酯组合物的5～200ppm。

所述锰化合物优选醋酸锰、硝酸锰、硫酸锰或碳酸锰。锰化合物的添加量以锰元素计相当于聚酯组合物的5～200ppm。

由上述制备方法制得的聚酯组合物，在氧气浓度1vol％的氮气/氧气的混合气体下300℃×６hr热处理后的凝胶率在5wt%以下，色调L值在50以上，a值在4以下。

该聚酯组合物中优选含有相当于聚酯组合物5～200ppm的锰元素和5～200ppm的铜元素。

本发明聚酯组合物的制备工艺简单、容易操作，所得聚酯组合物的凝胶率低、色调良好，可应用于薄膜领域。

具体实施方式

凝胶的产生与聚酯自身的热氧降解和热分解有着很大的关系。在热氧降解反应中，氧自由基攻击聚酯苯环上的氢，生成过氧化官能团，该过氧化官能团不稳定又会分解生成自由基，所生成的自由基又可以和聚酯热分解后的产物发生交联反应形成凝胶。