[发明专利]一种共聚酯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种共聚酯材料及其制备方法，采用该方法制备的共聚酯材料，其拉伸强度为25～40MPa，断裂伸长率大于500％，具有良好的加工性能及回弹性，适用于床垫内芯或各类室内室外家具坐垫的填充物，有望取代目前市场上的POE高分子材料，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于改性聚酯合成领域，具体涉及一种共聚酯材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前市场上应用于环保床垫内芯领域的高分子材料主要是聚氧化乙烯(POE)，POE内芯床垫具有诸多优点：具有良好的透气性和抗冲击性；软硬度以及对人体的支撑力度都是较合理和舒适的；具有防潮、防霉、防菌、防螨的作用；节能、环保、重量轻、无味、易清洗；无噪音、耐用、不易变形。其克服了目前市面上的棕垫、弹簧床垫、水床、泡沫床、充气床等不透气、不能水洗等缺点。但目前POE高分子材料基本上都依赖于进口，POE国外的主要生产厂家有DOW化学、三井化学、LG化学等，PEO价格比较昂贵，而国内并没有产业化。

聚酯如果用于内芯床垫领域，同POE一样，具有诸多优点：具有良好的透气性和抗冲击性；节能、环保、重量轻、无味、易清洗。但从现有资料看，尚未有特别针对床垫领域的改性聚酯合成技术的报道。这是因为目前PET主要用于纤维和工程塑料领域的比较多，在弹性体领域开发得比较少。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种性能与POE高分子接近的共聚酯材料及其制备方法，旨在取代目前市场上现有的POE高分子材料，可应用于环保床垫内芯领域。

本发明提供了一种共聚酯材料，包括以下重量百分比的组分：

其中，所述的组分a为三碳链以上的脂肪(环)族二元酸，组分b为三碳链以上的脂肪(环)族二元醇，组分c为脂肪(环)族多元酸或多元醇。

所述的共聚酯材料熔点为110～150℃，拉伸强度为25～40MPa，断裂伸长率大于500％，熔融指数为2-10g/10min(2.16kg，190℃条件下)，具有良好的加工性能和机械强度及回弹性。

本发明还提供了共聚酯材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)酯化：将原料对苯二甲酸，间苯二甲酸，乙二醇，组分a、组分b，以及组分c按组分比例混合，在催化剂的作用下，于210～250℃进行酯化反应，反应时间为3～4小时；其中，所述的催化剂为钛系催化剂和锑系催化剂的复合催化剂；所述的钛系催化剂为钛酸酯或二氧化钛中的任一种或其组合，所述的锑系催化剂为三氧化二锑或乙二醇锑中的任一种或其组合；

(2)预聚：在真空条件下，将步骤(1)得到的反应体系进行预聚反应，预聚温度240～260℃，真空度200～300Pa，持续时间1～2小时；

(3)缩聚：将步骤(2)制得的预聚产物进行缩聚反应，缩聚温度260～280℃，真空度≤200Pa，缩聚时间2～4小时，制得共聚酯。

本发明制备的共聚酯，与普通聚酯相比，由于原料中采用了组分c，使得共聚酯具有一定的网状结构，增强了材料的拉伸强度。

本发明中的组分b三碳链以上的脂肪(环)族二元醇，包含聚醚(或聚酯)二元醇。

本发明还提供了该共聚酯材料作为床垫内芯材料的应用。

本发明还提供了该共聚酯材料作为坐垫填充物材料的应用，其可广泛适用于室内室外家具，如榻榻米，座垫，沙发垫，汽车座垫等的填充物材料。

本发明的有益效果是：

(1)本发明制备的适合制造床垫内芯的共聚酯材料，可用于取代目前市场上的POE高分子材料。

(2)本发明制备的共聚酯材料，在具备POE高分子材料的各项优异性能的同时，制备成本较低。