[发明专利]一种聚酯组合物及其制造方法和用途

说明书

技术领域

      本发明涉及一种聚酯组合物及其制造方法。 

背景技术

聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PPT）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等，由于其本身所具有的优异的机械、物理和化学性能，被广泛用于制作纤维、薄膜、树脂等产品。

在干热情况下，聚酯的耐水解性极佳，它比同样条件下的干热氧化降解要稳定5000倍，比同样温度下的干热降解稳定1000倍；但在湿热情况下聚酯链段却极易发生水解断裂，在100℃以上、相对湿度100%的条件下，聚酯的湿热水解速度比相同条件下的湿热降解快10⁴倍，比在空气中的氧化降解快500倍。这是因为聚酯主链中的酯键、末端基羧基和羟基导致聚酯的耐水解性能较差，特别是聚酯水解为自加速反应，酸含量增加会加速水解。所以聚酯末端羧基的含量越高，其耐水解性越差。水解使得聚酯材料的力学及其他性能迅速恶化，这就极大地限制了它在一些要求湿热的产业上的应用。

因此，为了扩展聚酯的应用领域，国内外对聚酯的水解稳定性作了不少的研究。早在1959年，Daniels就提出通过减少聚酯端羧基含量的方法来改善聚酯的水解稳定性，之后，有人提出交联、表面涂层等方法，但较多的还是通过添加助剂的方法来达到的。

目前大多以加入含有功能官能团的封端剂来改进聚酯的耐水解性。专利CN 1312327A公开了通过使用含有环氧和氨基基团的高分子封端剂来改善聚酯的耐水解性，但该种封端剂的制备过程复杂，另外环氧基团化合物的共混反应活性不高，需要大量的添加，这就导致了成本增加。专利CN200910151666.6中也提出了使用混炼的方法对聚酯进行末端封锁，但是不能达到优异的性能，且制造方法复杂，生产成本高，添加剂量多，影响了聚酯的其他性能，在使用过程中大大限制聚酯的应用。

国际申请WO83/1253公开了通过加入将某些预掺混到另一热塑性材料中的聚酯稳定剂可以提高聚酯单丝的水解稳定性，推荐的稳定剂为碳化二亚胺。但是，混入稳定剂的热塑性材料可能对聚酯制品的其它性能产生不利的影响。

还硅元素的化合物有报道应用与聚酯组合物中，例如专利申請86102200公开了一种使用含硅化合物，加入到聚酯组合物后，降低聚酯使用时粘着的问题。并没有提及聚酯的耐加水分解性能的增加。

发明内容

本发明的目在于提供一种具有优异的耐加水分解性能的聚酯组合物，该聚酯组合物同时具有良好其他物性。本发明的另一目的在于提供生产该聚酯组合物的生产方法，具有生产成本低生产方法简便的优点。

本发明的技术解决方案是：

一种聚酯组合物，主要由对对苯二甲酸或其衍生物单体和二元醇单体共聚而成，其中，含有相对于聚酯组合物总重量为10～200ppm的Mn元素和5～3000ppm的Si元素；所述Si元素来自于如式（1）和/或式（2）所示的化合物，

R₂-R₁-Si-(R₃)3           式（1）

Si-(R₄)4                式（2）

其中，R₁是碳原子数为1～6的亚烷基或不存在，R₂是碳原子数为2～10的烯烃基、氨基、亚氨基、环氧基、含苯环的芳香基、碳原子数为2～25的烷基或硫羟基，R₃是碳原子数为1～6的烷氧基，R₄是碳原子数为1～10的烷氧基或氢元素。

R₂优选为氨基、亚氨基、环氧基；R₃优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。

化合物具体可以列举为：乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、n-丙基三甲氧基硅烷、n-丙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、四丙氧基硅烷。优选氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷或四丙氧基硅烷。