[发明专利]耐水解聚酯树脂组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有优异耐水解特性的热塑性聚酯树脂组合物及其制备方法。具体的说涉及一种通过功能性二氧化硅粒子改性的、具有优异耐水解特性的热塑性聚酯树脂组合物及该树脂组合物的制备方法。此外，本发明还提供了一种可用于提高热塑性聚酯树脂耐水解特性的功能化二氧化硅粒子的制备方法。

背景技术

聚酯类树脂由于其优良的化学稳定性、耐溶剂性、耐磨性、光泽性、气体阻隔性及电绝缘性等特点而被广泛地应用于单丝、纤维、薄膜、模制品和容器等。然而，大部分的聚酯材料在高温高湿条件下长时间暴露时由于聚合物链的水解降解而不能充分地保持材料的物理性能。改善聚酯组合物的耐水解性以适应聚酯材料越来越广泛及苛刻条件下的应用显得非常重要和必要。

人们知道，聚酯树脂的水解降解是由于水分子进攻聚酯分子中的酯键而引起高分子链的断裂，而且聚酯分子链上的端羧基又能加速酯键的水解断裂。因此，通过控制聚酯树脂的端羧基含量，可以改善聚酯材料的水解稳定性。聚酯材料耐水解特性的改善通常可以通过加入环氧化合物或碳化二亚胺类化合物来实现。

中国发明专利02124938.5公开了一种耐水解的合成树脂制造的紧扣件产品。它是在聚酯树脂中添加芳香族聚碳化二亚胺(德国Rhein-Chemie公司生产的P100)而实现的。据称所制造的紧扣件产品具有优异的抵御湿热的耐久性，以及可以保持稳定的结合状态，而不产生比如强度降低和变色等缺陷。美国专利第5811508号公开了一种生产耐水解聚酯纤维和单丝的方法，它是以碳化二亚胺类化合物分散在聚四氟乙烯树脂中以母料的形式作为聚酯封端剂来实现的。美国专利第5889096号公开了以碳化二亚胺类化合物作为水解稳定剂来改善聚酯树脂耐水解性的方法。

中国专利申请02829267.7记载了通过在热塑性聚酯树脂中配合含有内酯链的环氧化合物，可改善加工稳定性和耐水解性、耐渗出性，同时可改善熔融成型加工时的稳定性、气体或臭气的产生。美国专利申请20040122171A1和20050043483A1公开了双官能团环氧化合物改性的具有优异耐水解特性的聚酯树脂的制备方法。美国专利申请20060142442A1公开了利用环氧官能团化的植物油或脂肪酸酯改性的具有耐水解特性的热塑性聚酯树脂组合物的制备方法。

中国专利申请200480001526.6公开了一种耐水解性、耐热性及耐黄变性优良的芳香族聚酯嵌段共聚物系树脂成型制品。它是通过在酯嵌段共聚物中添加聚碳化二亚胺化合物、环氧化合物、酚系抗氧剂及硫系抗氧剂而实现的。美国专利第5763538号公开了一种水解稳定性改进的取向聚酯制品的制造方法。它是将聚酯树脂与甲氧基封端的聚乙二醇和聚碳化二亚胺混合料进行共混，加热形成熔体，然后成型为取向制品。制品的耐水解性比单独使用聚碳化二亚胺的制品有显著的提高。美国专利第6974846号公开了一种耐水解聚酯组合物及其制品。它是由聚酯、硼化合物及环氧化合物组成的。与单纯使用环氧化合物相比，硼酸盐类化合物的加入显著改善了聚酯材料的水解稳定性。美国专利第6838529号公开了一种耐水解聚酯组合物，它在熔融时几乎不会产生气体，并保持粘度基本不变。它是将聚酯与缩水甘油酯，缩水甘油醚和催化剂通过熔融共混而得到的。其中催化剂是有机酸的碱金属或碱土金属盐，如硬脂酸钠等。

然而，在这些所有公开的改善聚酯树脂耐水解性能的技术中，使用碳化二亚胺类化合物存在以下缺点：价格昂贵，使用时导致熔体粘度增加，热稳定性差，加工过程产生对人体健康有害的气味。而环氧类有机小分子化合物也存在熔体粘度增加，易挥发性，热稳定性差，以及小分子化合物在使用过程中的渗出等问题。

为了解决现有技术中存在的问题，必须使用一种有效的添加剂，它能显著改善聚酯树脂的耐水解特性，同时在加工过程中又不会增加熔体粘度而导致加工困难，热稳定性好，不易挥发，不会产生对人体健康有害的气味。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以解决上述现有技术中存在的问题，并能显著改善聚酯树脂的耐水解特性的聚酯树脂组合物。

本发明的另一目的是提供一种耐水解聚酯树脂组合物的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种可用于提高热塑性聚酯树脂耐水解特性的功能化二氧化硅粒子的制备方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种由功能性二氧化硅粒子改性的耐水解聚酯树脂组合物，其特征在于：由100重量份的热塑性聚酯树脂和0.1-10重量份的功能性二氧化硅粒子经熔融共混、成型后制得切片、纤维、薄膜，或成型品。