[发明专利]一种PET助剂及其合成方法和其在增加回收PET力学性能中的应用

说明书

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种PET助剂及其合成方法和其在增加回收PET力学性能中的应用，由二苄叉山梨醇和长碳链褐煤蜡酸在二甲氨基吡啶的催化下反应合成。一种PET助剂的合成方法，包括如下步骤：步骤I：将二苄叉山梨醇分散于二甲苯中，并加入长碳链褐煤蜡酸与二甲氨基吡啶，进行反应；步骤II：反应结束后抽滤、洗涤、干燥即得目标PET助剂。该PET助剂可作为回收PET力学性能促进剂，长碳链部分的直链分子结构，可以促进回收PET在结晶过程中分子链加入重排且在长碳链周围附生结晶，从而进一步加强二苄叉山梨醇部分的促进结晶作用，诱导回收PET生成微晶或串晶从而提高回收PET的力学性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种PET助剂及其合成方法和其在增加回收PET力学性能中的应用。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物。在较宽的温度范围内其具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都较好。随着PET的广泛应用，一次性PET包装瓶被丢弃后造成的环境污染也日益严重，已经引起了世界范围内的关注，如何实现可持续发展已经成为了世界性的课题。

回收废旧PET瓶不但可以减少环境污染，而且可以节约资源。然而，目前市面上针对环保的组合物中多半为制作添加30％回收PET，并无高性能全回收的部分，且该树脂组合物中，大部分存在力学性能不足易脆化等问题。因此，亟需开发一种新的能够提高回收PET力学性能的助剂。

发明内容

本发明意在提供一种PET助剂及其合成方法和其在增加回收PET力学性能中的应用，以提高回收PET的力学性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种PET助剂，由二苄叉山梨醇和长碳链褐煤蜡酸在二甲氨基吡啶的催化下反应合成，PET助剂的分子结构如式(I)，式(I)中n的取值范围为2～3。

另一方面，本技术方案还提供一种PET助剂的合成方法，包括如下步骤：

步骤I：将二苄叉山梨醇分散于二甲苯中，并加入长碳链褐煤蜡酸与二甲氨基吡啶，进行反应；

步骤II：反应结束后抽滤、洗涤、干燥即得目标PET助剂。

再一方面，本技术方案还提供一种PET助剂作为回收PET力学性能促进剂的应用。

本方案的原理及优点是：

1、助剂分子链中的二苄叉山梨醇分子中对苯环上的甲基、乙基等取代基有助于增加分子间氢键作用，从而形成了大量均匀分布的成核剂网络结构，起到异相成核作用，长碳链部分起到改善二苄叉山梨醇与PET相容性的作用，促进二苄叉山梨醇更均匀的分布在回收PET基体中，充分发挥异相成核作用，进一步提高回收PET的结晶能力。

2、长碳链部分的直链分子结构，可以促进回收PET在结晶过程中分子链加入重排且在长碳链周围附生结晶，从而进一步加强二苄叉山梨醇部分的促进结晶作用，诱导回收PET生成微晶或串晶从而提高回收PET的力学性能。

3、褐煤蜡中的游离羧基在加工中还可以与PET分子反应，在局部促进PET分子的交联，起到了扩链作用，大幅降低了回收PET再加工带来的断链、分子量减小的问题，从而达到提高PET回收后力学性能的目的。

4、专用助剂的分子结构稳定，回收PET热加工过程中不会分解，且合成简便、添加量少、作用效果好。

优选的，作为一种改进，二苄叉山梨醇为1,3,2,4-二苄叉山梨醇，二甲氨基吡啶为4-二甲氨基吡啶。

本技术方案中，经过验证上述的原料能反应合成性能稳定的PET助剂，且助剂对回收PET的力学性能具有稳定的促进作用。