[发明专利]一种聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子合成领域，具体涉及一种聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂是由癸二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂中含柔性的脂肪链和刚性的芳香链因而具有高韧性和耐高温性,而由于酯键的存在，促使其同时具有生物可降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。

但实际使用时发现聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂的结晶速度在影响膜材的透明性的同时也会影响膜的加工。结晶速率过慢，刚吹出的膜被卷到卷轴上时它们趋于自粘，而销售和运输大部分环节需要卷到卷轴上，不利于大批量加工；结晶速度过快，膜材的透明性会有所下降。

现有技术通常添加开口剂和爽滑剂来改善上述问题，如专利 CN 103627151 B 中添加了0.5-1%爽滑剂和0.5-3%的开口剂。爽滑剂通常为硬脂酸盐类、有机羧酸酰胺类或蜡类中的一种或多种，其中硬脂酸盐类为：硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钡，有机羧酸酰胺类为：芥酸酰胺、油酸酰胺、N,N- 乙撑双硬脂酰胺，蜡类为：聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡；开口剂通常使用：二氧化硅、滑石粉、碳酸钙、晶须硅、氧化镁、氢氧化铝或氢氧化镁。上述爽滑剂和开口剂均为非食品添加剂，对于开发食品包装膜材不利。

差示扫描量热分析（DSC）是最常用的热分析仪器之一，用于表征聚合物熔融结晶过程，反应了分子链结构与结晶之间的关系，分子链结构的变化，直接决定了DSC在升温或降温的过程中熔融或结晶行为。本发明经研究发现，当聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂的热性能参数满足特定关系式时，由于具有特定的分子链的结构及结晶状态，从而展现出了良好的产品品质，又具有良好的加工性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂，该树脂的热性能参数满足特定的关系式，具有较高的透光性能且具有较低的静摩擦系数。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂，由二元酸和二元醇聚合而成，按摩尔百分比

计，所述二元酸由45mol%-55mol%的对苯二甲酸和45mol%-55 mol%的癸二酸组成；所述二元醇为1,4-丁二醇，其特征在于，所述聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂的热性能参数满足如下关系式：

T结晶峰半峰宽/（T熔点-T结晶温度）=0.05-0.26；

其中，T结晶峰半峰宽为DSC测试第二次降温曲线上结晶峰的半峰宽，T熔点为DSC测试第二次升温曲线上熔融峰的峰值，T结晶温度为DSC测试第二次降温曲线上结晶峰的峰值。

T结晶峰半峰宽/（T熔点-T结晶温度）实际反映的是聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂的结晶行为。结晶行为与晶体熔融行为和分子链的结构特征具有密切联系。影响T结晶峰半峰宽、T熔点、T结晶温度的因素有很多，比如由于原料单体比例的不同，单体自聚程度的大小，分子量和分子链序列结构的变化，分子链段是否均匀及分子链是否规整，分子链的缠结或支化程度的高低，分子链内旋转能力的高低，分子链的运动能力，制备工艺过程等诸多因素的影响，从而影响了最终制备得到的聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂的分子链结构存在较大区别，从而导致其宏观的透光率和静摩擦系数产生变化。

本发明通过研究发现，当聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂的热性能参数满足：T结晶峰半峰宽/（T熔点-T结晶温度）=0.05-0.26时，树脂吹膜时可以平衡透光率与膜材的静摩擦系数，表现出较高的透光率且具有较低的静摩擦系数，无需添加开口剂或相容剂也能顺利加工，保证了产品品质又具有良好的加工性能。膜材的静摩擦系数太大，趋于自粘；静摩擦系数太小，产品过滑不宜加工收卷。当T结晶峰半峰宽/（T熔点-T结晶温度）低于0.05时，由于分子链结构的变化，结晶速率过快，导致其透光率较低，影响产品的品质；当T结晶峰半峰宽/（T熔点-T结晶温度）高于0.26时，由于分子链结构的变化，结晶速率过慢，导致其静摩擦系数较大，不利于加工的顺利进行。优选的，本发明聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂的热性能参数满足：T结晶峰半峰宽/（T熔点-T结晶温度）=0.1-0.21。

优选的，所述聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂中的羧基含量为30摩尔/吨以下。该羧基含量变多时，聚酯树脂保存或加工时耐水性变差，使产品质量有变差的倾向，羧基含量过低时工艺路线变得复杂，设备投入过高，在经济上不利。