本發(fā)明涉及聚酯領(lǐng)域，具體涉及一種耐水解聚酯組合物、耐水解聚酯及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯pet在機(jī)械、力學(xué)、化學(xué)等方面性能優(yōu)異，具有耐熱、耐化學(xué)試劑、機(jī)械強(qiáng)度高、透明性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于纖維、薄膜和瓶片等領(lǐng)域。

2、雖然pet具有良好的性能，但在某些領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)如用于光伏背板，仍存在耐濕熱性能差的缺陷。這是由于戶外高溫、高濕的條件會(huì)造成pet中酯鍵的水解斷裂，同時(shí)生成的端羧基具有自催化作用，會(huì)進(jìn)一步加速材料的水解，導(dǎo)致材料力學(xué)性能迅速惡化。

3、pet的耐水解改性主要有兩種方式，一種是通過共聚在聚酯鏈中引入水解穩(wěn)定性更好的第三組分，如聚乙二醇、萘二甲酸等，從而降低酯鍵的數(shù)量，提高聚酯的水解穩(wěn)定性，但這種方式往往會(huì)影響聚酯的機(jī)械性能及加工性能等。

4、cn110183629a公開了通過在聚酯的聚合階段加入聚乙二醇組合液，從而得到端羧基含量較低的耐水解聚酯。不足之處是使用鋁化合物作為催化劑存在活性不足、合成的聚酯產(chǎn)品顏色發(fā)黃，且鋁化合物為固體、在乙二醇中的溶解度很小、難以精確添加計(jì)量等缺點(diǎn)。另一種是加入耐水解劑，通過其與羧基的反應(yīng)來降低體系中端羧基數(shù)量，從而阻止端羧基的催化水解作用，抑制水解的發(fā)生及進(jìn)一步的發(fā)展。

5、cn103865240a公開了通過在縮聚反應(yīng)過程中添加封端劑縮水甘油醚，從而得到耐水解聚酯組合物，但由于在制膜過程中，縮水甘油醚受熱會(huì)造成發(fā)煙而溢出，致使膜中產(chǎn)生氣泡，制膜困難且得到的膜的物理性能不穩(wěn)定。目前常用的耐水解添加劑主要有碳化二亞胺類、噁唑啉類及環(huán)氧類，其中碳化二亞胺的胺基基團(tuán)能夠與羧基在較為溫和的條件下發(fā)生反應(yīng)，加入到聚酯材料基體中，可以持續(xù)地與新生成的羧基反應(yīng)，延緩聚酯的水解速度，耐水解效果最為顯著，是目前聚酯領(lǐng)域最為常用的耐水解劑。發(fā)明人通過長期的研究工作發(fā)現(xiàn)，采用上述耐水解劑改性確實(shí)能夠獲得具有良好耐水解性的聚酯，經(jīng)pct(121℃，濕度100％)老化處理后48小時(shí)后，材料的斷裂伸長保持率能達(dá)到80％以上，然而進(jìn)一步的老化處理如pct72小時(shí)，材料的機(jī)械性能發(fā)生了較為明顯的惡化，斷裂伸長保持率通常低于10％。發(fā)明人觀察發(fā)現(xiàn)這可能是由于在長時(shí)間的水汽和高溫條件下，聚酯發(fā)生了進(jìn)一步的結(jié)晶，生成了大量的球晶，尤其是老化時(shí)間較長時(shí)如72小時(shí)，這些球晶的存在顯著降低了材料的耐水解性能。因此仍需要開發(fā)耐水解性能更好的聚酯材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的材料的耐水解性能低的問題，提供一種耐水解聚酯組合物，該耐水解聚酯組合物通過引入結(jié)晶抑制劑，可以降低聚酯的結(jié)晶性能，解決在老化過程中結(jié)晶性能導(dǎo)致的耐水解性下降的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種耐水解聚酯組合物，其特征在于，該組合物含有聚酯、結(jié)晶抑制劑和耐水解劑，其中，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚酯的含量為80-99重量％，所述結(jié)晶抑制劑的含量為0.5-6重量％，所述耐水解劑的含量為1-10重量％。

3、優(yōu)選地，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚酯的含量為85-95重量％，所述結(jié)晶抑制劑的含量為1-5重量％，所述耐水解劑的含量為5-10重量％。

4、優(yōu)選地，所述聚酯含有二元羧酸與亞烷基二醇的縮聚物。

5、優(yōu)選地，所述二元羧酸為碳原子數(shù)8-16芳香族二元羧酸；更優(yōu)選地，所述的二元羧酸為對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二乙酸、間苯二乙酸、鄰苯二乙酸、2,6-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、4,4’-聯(lián)苯二甲酸和2,2’-聯(lián)苯二甲酸中的至少一種。

6、優(yōu)選地，所述亞烷基二醇為碳原子數(shù)2-8的亞烷基二醇；更優(yōu)選地，所述亞烷基二醇為乙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇和2,3-丁二醇中的至少一種。

7、優(yōu)選地，所述結(jié)晶抑制劑為苯乙烯類聚合物；更優(yōu)選地，所述結(jié)晶抑制劑為聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯樹脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一種。

8、優(yōu)選地，所述組合物還含有抗氧化劑，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述抗氧化劑的含量為0.5-1重量％。

9、本發(fā)明第二方面提供一種耐水解聚酯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，

10、1)在催化劑存在下，在結(jié)晶抑制劑存在下，使二元羧酸與亞烷基二醇進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到聚酯產(chǎn)物的步驟；

11、2)使所述聚酯產(chǎn)物與耐水解劑進(jìn)行共擠出的步驟。

12、優(yōu)選地，所述二元羧酸與所述亞烷基二醇的摩爾比為1：1.3-1.8。

13、優(yōu)選地，所述結(jié)晶抑制劑的用量使得得到的耐水解聚酯中的所述結(jié)晶抑制劑的含量為0.5-6重量％。

14、優(yōu)選地，所述耐水解劑的用量使得得到的耐水解聚酯中的所述耐水解劑的含量為1-10重量％。

15、優(yōu)選地，所述縮聚反應(yīng)體系中，基于生成的聚酯的量，銻原子的重量為50-500ppm。

16、優(yōu)選地，所述縮聚反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)溫度為230-280℃，反應(yīng)壓力為0-0.5mpa，反應(yīng)時(shí)間為60-120min。

17、優(yōu)選的，所述的二元羧酸為碳原子數(shù)為8-16芳香族二元羧酸；更優(yōu)選地，所述的二元羧酸為對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二乙酸、間苯二乙酸、鄰苯二乙酸、2,6-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、4,4’-聯(lián)苯二甲酸和2,2’-聯(lián)苯二甲酸中的至少一種。

18、優(yōu)選地，所述亞烷基二醇為碳原子數(shù)為2-8的亞烷基二醇；更優(yōu)選地，所述亞烷基二醇為乙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇和2,3-丁二醇中的至少一種。

19、優(yōu)選地，所述結(jié)晶抑制劑為苯乙烯類聚合物；更優(yōu)選地，所述結(jié)晶抑制劑為聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯樹脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一種。

20、優(yōu)選地，所述耐水解劑為碳化二亞胺類化合物和縮水甘油醚類化合物中的至少一種。

21、優(yōu)選地，所述共擠出在抗氧化劑存在下進(jìn)行，所述抗氧化劑的用量使得得到的耐水解聚酯中的所述抗氧化劑的含量為0.5-2重量％。

22、本發(fā)明第三方面提供通過本發(fā)明第二方面所述的方法制備得到的耐水解聚酯。

23、通過上述技術(shù)方案，添加結(jié)晶抑制劑，降低了老化過程中結(jié)晶性能對(duì)聚酯耐水解性能的影響，制備得到的耐水解聚酯老化處理后72h后仍有較好的斷裂伸長保持率，取得了較好的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.一種耐水解聚酯組合物，其特征在于，該組合物含有聚酯、結(jié)晶抑制劑和耐水解劑，其中，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚酯的含量為80-99重量％，所述結(jié)晶抑制劑的含量為0.5-6重量％，所述耐水解劑的含量為1-10重量％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚酯的含量為80-99重量％，所述結(jié)晶抑制劑的含量為0.5-6重量％，所述耐水解劑的含量為1-10重量％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述聚酯含有二元羧酸與亞烷基二醇的縮聚物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中，所述二元羧酸為碳原子數(shù)8-16芳香族二元羧酸；或者

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的組合物，其中，所述亞烷基二醇為碳原子數(shù)2-8的亞烷基二醇；或者

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述結(jié)晶抑制劑為苯乙烯類聚合物；或者

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述耐水解劑為碳化二亞胺類化合物和縮水甘油醚類化合物中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述組合物還含有抗氧化劑，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述抗氧化劑的含量為0.5-2重量％。

9.一種耐水解聚酯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述二元羧酸與所述亞烷基二醇的摩爾比為1：1.3-1.8。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述結(jié)晶抑制劑的用量使得得到的耐水解聚酯中的所述結(jié)晶抑制劑的含量為0.5-6重量％。

12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述耐水解劑的用量使得得到的耐水解聚酯中的所述耐水解劑的含量為1-10重量％。

13.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，基于生成的聚酯的量，銻原子的重量為50-500ppm。

14.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述縮聚反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)溫度為230-280℃，反應(yīng)壓力為0-0.5mpa，反應(yīng)時(shí)間為60-120min。

15.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述的二元羧酸為碳原子數(shù)為8-16芳香族二元羧酸；或者

16.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述亞烷基二醇為碳原子數(shù)為2-8的亞烷基二醇；或者

17.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述結(jié)晶抑制劑為苯乙烯類聚合物；或者

18.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述耐水解劑為碳化二亞胺類化合物和縮水甘油醚類化合物中的至少一種。

19.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述共擠出在抗氧化劑存在下進(jìn)行，所述抗氧化劑的用量使得得到的耐水解聚酯中的所述抗氧化劑的含量為0.5-2重量％。

20.一種耐水解聚酯，其通過權(quán)利要求9-19中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聚酯領(lǐng)域，公開了一種耐水解聚酯組合物、耐水解聚酯及其制備方法。本發(fā)明的耐水解聚酯組合物含有聚酯、結(jié)晶抑制劑和耐水解劑，其中，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚酯的含量為80?99重量％，所述結(jié)晶抑制劑的含量為0.5?6重量％，所述耐水解劑的含量為1?10重量％。本發(fā)明的耐水解聚酯組合物通過引入結(jié)晶抑制劑，可以降低聚酯的結(jié)晶性能，解決在老化過程中結(jié)晶性能導(dǎo)致的耐水解性下降的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：況軍,曹旻健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9