[发明专利]用于高性能聚酯及其合金的增韧剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于高性能聚酯及其合金的增韧剂及其制备方法，增韧剂的制备包括配方设计和生产工艺设计两个方面。配方设计主要包括：乙烯基化合物94～98％；反应单体：1～5％；接枝单体：0.5～5％；引发剂0.01～1％；交联抑制剂：0.1‑1％；抗氧剂0.1～1％；润滑剂0.1～1％。生产工艺设计主要包括：先进的液相喂料工艺、固相萃取工艺和低温后处理工艺。本发明的有益效果是，最大限度提高功能性单体接枝效率的同时减少未反应单体在最终产品中的残留率，并改善最终产品的凝胶和黑点；本发明制备的高性能增韧剂对改善常见聚酯及其合金材料的韧性效果明显，且具有可连续化生产和成本优势。

技术领域

本发明涉及一种用于高性能聚酯及其合金的增韧剂及其制备方法，属于高分子材料改性技术领域。

背景技术

聚酯树脂是主链上含有酯基官能团一类树脂的总称，因其分子结构自身的特点，使其具有通用塑料所不具备的优势，已成为包装、轻工、建筑、电子、电器和汽车等行业不可缺少的基本原料。其中聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及以它们为基体的复合材料是目前聚酯塑料改性行业中用量最大的树脂品种。虽然不同聚酯及其合金材料具有不同的优点，但它们共同的缺点就是对缺口非常敏感。因而聚酯及其合金材料的增韧改性一直是聚酯塑料改性行业研究的热点。

聚酯及其合金材料常用的增韧剂主要有丙烯酸酯类树脂(ACR)、核壳结构的甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)以及乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物几大类。ACR利用自身韧性和与聚酯的相容性从而达到增韧的目的，但需要达到脆韧转变点时的添加量较高。MBS主要作为PC及其合金的增韧剂，利用其核壳结构中与PC具有相容性良好的甲基丙烯酸酯的壳和韧性的丁二烯橡胶相内核从而达到增韧的目的，但其不含反应性官能团无法对聚酯进行封端；MBS的结构决定了在长期使用的热氧老化过程中容易发生老化变黄。乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物是国外已经成熟的产品，价格昂贵，但其分子链上GMA官能团的含量较高，用于聚酯增韧时会影响聚酯及其合金产品的流动性。

本发明综合性的分析和评估了聚酯及其合金常用增韧剂优缺点的基础上创新性的开发出一种高性能聚酯及其合金增韧剂。该增韧剂采用反应挤出接枝工艺制备，反应挤出接枝工艺在连续化生产和成本控制方面具有反应聚合工艺无法比拟的优势。并且本发明还通过对配方优化和工艺升级，规避了传统反应挤出产品接枝率低、黑点难以控制以及残留单体难以脱除等难题。一种高性能聚酯及其合金增韧剂可作为纯PC、PBT、PET及合金PC/ABS、PC/PBT、PBT/PET和PET/PO等体系的增韧剂使用，增韧效率高，并具有优异的加工性和耐热性。

发明内容

本发明目的是生产一种用于高性能聚酯及其合金的增韧剂及其制备方法，该增韧剂通过反应挤出工艺制得，反应挤出接枝工艺在连续化生产和成本控制方面较反应聚合工艺具有无法比拟的优势。本发明还通过对配方优化和工艺升级，有效的规避了传统反应挤出产品存在接枝率低、黑点难以控制以及残留单体难以脱除等的难题。一种高性能聚酯及其合金增韧剂可广泛应用于常见的聚酯及其合金材料体系，并具有优异的加工性能和耐热性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种用于高性能聚酯及其合金的增韧剂，其包括按重量百分数计的如下组分：

其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯的添加量过高会造成产品小分子残留过多而难以去除，过少则影响产品的增韧效率，可进一步优选为2～4％；引发剂的添加量过多造成产品交联，进而形成凝胶和黑点，过少则影响反应单体的接枝效率，可进一步优选为0.05～0.6％。

作为优选方案，所述接枝单体选择苯乙烯、1-辛烯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的至少一种，接枝单体的添加量进一步优选为1～4％。