一種高流動聚酯組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領域，涉及一種高分子組合物，具體涉及一種含有雙（三 羥甲基烷烴）的高流動聚酯組合物及利用雙（三羥甲基烷烴）作為減粘劑的高流動聚酯的 制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚酯，由多元醇和多元酸縮聚而得的聚合物總稱。主要指聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)，習慣上也包括聚對苯二甲酸丁二酯（PBT)、聚對萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚對萘二 甲酸丁二醇酯（PBN)、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PPT)、聚對苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇酯（PCT)、 聚碳酸酯（PC)和聚芳酯等線型熱塑性樹脂。是一類性能優(yōu)異、用途廣泛的工程塑料。也可 制成聚酯纖維和聚酯薄膜。聚酯包括聚酯樹脂和聚酯彈性體。聚酯樹脂又包括聚對苯二甲 酸乙二酯（PET)、聚對苯二甲酸丁二酯（PBT))和聚芳酯（PAR)等。
[0003] 近年來，隨著聚酯應用的不斷擴大，對其強度、模量不斷提出高要求。一般通過提 高聚酯分子量來達到高強、高模的目的。但高分子量化的同時，其粘度會急劇升高，嚴重影 響其加工性能。有鑒于此，現(xiàn)在應用時一般都要通過各種方法提高其流動性。
[0004] 現(xiàn)有提高聚酯組合物流動性的方法一般有兩大類。1、使用低分子量的樹脂與高黏 度的樹脂復合，這樣可以降低黏度并保持其性能小附下降甚至無變化，但體系的分子量下 降，會造成長期使用性能，且流動性不能大幅提高。2、在組合物體系中加入小分子減粘劑。 如季戊四醇、二季戊四醇等流動改性劑，但使樹脂的機械性能發(fā)生了較大的變化，使材料物 性裂化，強度降低，顏色較差，都使減粘結果不理想，不利于量產(chǎn)及使用。加入低分子量的預 聚物或者液晶高分子也可以用來降低樹脂的熔體粘度。但是預聚物、液晶高分子加入量少 時則粘度降低的效果不顯著，加入量高時則又會使樹脂的拉伸強度大幅下降。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的是高粘度聚酯的流動性較差的問題。
[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高流動聚酯組合物，其特征在于，包含熱塑 性聚酯和雙（三羥甲基烷烴），其中雙（三羥甲基烷烴）的質量含量為熱塑性聚酯質量的 0· 1-3%〇
[0007] 優(yōu)選地，所述的熱塑性聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚對苯二甲酸丁二醇 酯（PBT)、聚對萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚對萘二甲酸丁二醇酯（PBN)、聚對苯二甲酸丙二 醇酯（PPT)、聚對苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇酯（PCT)和聚碳酸酯（PC)中的任意一種或幾種。
[0008] 優(yōu)選地，所述的熱塑性聚脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)和聚對苯二甲酸丁二 醇酯（PBT)中的任意一種或幾種。
[0009] 優(yōu)選地，所述雙（三羥甲基烷烴）如下式所示：
[0010]
[0011] 其中，Rp R2為相互獨立的氫原子、碳原子數(shù)為1-10的烷基。
[0012] 更優(yōu)選地，所述雙（三羥甲基烷烴）中的碳原子數(shù)為1-3的烷基。
[0013] 優(yōu)選地，所述的雙（三羥甲基烷烴）為雙（三羥甲基丙烷）。
[0014] 優(yōu)選地，所述的雙（三羥甲基烷烴）加入量為熱塑性聚酯質量的0.5-1.5%。
[0015] 優(yōu)選地，還包含有抗氧劑、增韌劑和無機增強材料中的任意一種或幾種。
[0016] 更優(yōu)選地，所述抗氧劑、增韌劑、無機增強材料的添加量為熱塑性聚酯的0. 1-1%、 5-15%、10-50%〇
[0017] 本發(fā)明還提供了上述高流動聚酯組合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
[0018] 步驟1):將熱塑性聚酯和雙（三羥甲基烷烴）按比例放入高速混合機、攪拌混合 均勻，得到聚酯/雙（三羥甲基烷烴）混合物；
[0019] 步驟2):將聚酯/雙（三羥甲基烷烴）混合物送入雙螺桿擠出機，擠出切粒，得到 高流動聚酯組合物。
[0020] 本發(fā)明進行了大量細致研究，一方面提供了一種含有雙（三羥甲基烷烴）的高流 動聚酯組合物。該組合物為良好熱穩(wěn)定性，高強度和較好的色澤等優(yōu)點的高流動性熱塑性 樹脂組合物；另一方面提供了一種制備該組合物的方法。采用本發(fā)明的方法，添加少量雙 (三羥甲基烷烴）即可顯著提高聚酯的流動性。
[0021] 本發(fā)明對聚酯的種類并沒有特殊限制，既可以是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚 對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、也可以是聚對萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚對萘二甲酸丁二醇 酯（PBN)、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PPT)、聚對苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇酯（PCT)、聚碳酸酯 (PC)等等；既可以前述中的一種也可以是多種。
[0022] 本發(fā)明的減粘劑對前述聚酯的流動性都有較大程度的提高，并且在不改變其機械 性能，熱性能及色澤的情況下改善流動性，特別是對PET和PBT的流動性改善尤其顯著。
[0023] 在本發(fā)明中的高流動聚酯組合物，所采用的減粘劑為一類雙（三羥甲基烷 烴），可以在基本不改變聚酯的力學性能，顏色的條件下顯著提高聚酯類化合物的流動 性。減粘劑添加量量一般以聚酯重量的0. lwt %到10wt %為宜，過低則流動性改善效果 有限，過高則影響聚酯的力學性能，優(yōu)選0. l_5wt %，進一步優(yōu)選為0. l-3wt %，最優(yōu)選為 0. 5wt % -1. 5wt % 〇
[0024] 本發(fā)明的減粘劑為雙（三羥甲基烷烴），其結構式如下：
[0025]
[0026] 式中，&、R2為相互獨立的氫原子、碳原子數(shù)為1-10的烷基。進一步優(yōu)選為：碳原 子數(shù)為1-3的烷基。最優(yōu)選為札=R2= C2H5-，亦即雙（三羥甲基烷烴）最優(yōu)選為雙（三 羥甲基丙烷），在實驗結果測試中，效果最佳。
[0027] 本發(fā)明中對聚酯的粘度并沒有特別限制，但考慮到組合物的力學性能、加工性能 和減粘效果，本發(fā)明中聚酯的特性粘度以〇. 4-2. 0dl/g為好，進一步優(yōu)選為0. 5-1. 5,最優(yōu) 選為 0· 6-1. 5.
[0028] 本發(fā)明中為了進一步提高組合物的性能，還可以向組合物中導入抗氧劑、增韌劑、 無機增強材料等等助劑，其各自加入量分別為0. l-lwt%、5-15wt%、10-50wt%為佳。
[0029] 本發(fā)明還提供一種高流動聚酯組合物的制備方法，該方法包括以下步驟：
[0030] (1)在惰性氣流下，將熱塑性聚酯和雙（三羥甲基烷烴）（化學式1)減粘劑按一定 配比放入高速混合機、攪拌混合均勻，得到聚酯/減粘劑混合物；
[0031] (2)將上述聚酯/減粘劑混合物送入雙螺桿擠出機，擠出切粒，得到高流動聚酯組 合物。擠出溫度一般高于聚酯熔點20_40°C。
[0032] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的高流動聚酯組合物，具有減粘劑添加量小、制備簡單、 流動性提高顯著、拉伸強度高、色澤優(yōu)異、易加工、成本低廉等特點。
【附圖說明】
[0033] 圖1為實施例和對比例制備的PBT聚酯、PBT/季戊四醇（1 % )組合物和PBT/雙 (三羥甲基丙烷）（1% )組合物的剪切粘度的數(shù)據(jù)表。
【具體實施方式】
[0034] 為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0035] 實施例1-10和對比例1-6中的原材料為：PBT(美國杜邦，牌號N6129) ;PET ; PPT;PC;日本三菱/3001R聚碳酸酯；雙（三羥甲基丙烷）、雙（三羥甲基乙烷），購自 Sigma-Aldrich、Alfa Aesar。設備與儀器采用高速粉碎混合機、雙螺桿擠出機、恪融指數(shù) 儀、毛細管流變儀。
[0036] 實施例1
[0037] 將5kg預先干燥過的聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)，5. 0g雙（三羥甲基丙烷）的減 粘劑放入高速混合機、攪拌至混合均勻，得到聚酯/減粘劑混合物；將前述聚酯/減粘劑混 合物送入雙螺桿擠出機，在250 °C的擠出溫度擠出切粒，得到白色PBT組合物。經(jīng)測定250 °C 溫度下MI為16g/10min，DSC測定熔點為224. 5°C，拉伸強度121MPa。
[0038] 實施例2
[0039] 將5kg預先干燥過的聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)，25g雙（三羥甲基丙烷）的減 粘劑放入高速混合機、攪拌至混合均勻，得到聚酯/減粘劑混合物；將前述聚酯/減粘劑混 合物送入雙螺桿擠出機，在250 °C的擠出溫度擠出切粒，得到白色PBT組合物。經(jīng)測定250 °C 溫度下MI為39g/10min，DSC測定熔點為224. 6°C，拉伸強度118MPa。
[0040] 實施例3
[0041] 將5kg預先干燥過的聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)，50g雙（三羥甲基丙烷）的減 粘劑放入高速混合機、攪拌至混合均勻，得到聚酯/減粘劑混合物；將前述聚酯/減粘劑混 合物送入雙螺桿擠出機，在250 °C的擠出溫度擠出切粒，得到白色PBT組合物。經(jīng)測定250 °C 溫度下MI為68g/10min，DSC測定熔點為223. 4°C，毛細管流變在剪切速率為1000s 1的條 件下的剪切粘度為l〇8Pa. s，拉伸強度112MPa。
[0042] 實施例4
[0043] 將5kg預先干燥過的聚對苯