高玻璃化转变温度高透明聚酯、聚酯制品、其制法与应用的制作方法

文档序号:24485707发布日期:2021-03-30 21:09阅读:439来源:国知局
高玻璃化转变温度高透明聚酯、聚酯制品、其制法与应用的制作方法

本发明涉及一种聚酯,具体涉及一种高玻璃化转变温度高透明聚酯及其制备方法与应用,属于高分子材料技术领域。



背景技术:

目前中国聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的产量超过4000万吨,全球超过7000万吨,其中超过500万吨用于饮料瓶等容器包装,需具有高透明、耐冲击的特性,但pet的玻璃化转变温度只有70℃,高于此温度即发生热变形,从而无法用于使用温度大于70℃的场合,例如无法应用于水杯、厨电产品、高温消毒产品、汽车制造、电子显示薄膜等领域。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种高玻璃化转变温度高透明聚酯及其制备方法,以克服现有技术抗冲击和耐热不足的缺点。

本发明的另一个目的在于提供所述高玻璃化转变温度高透明聚酯的应用。

本发明的另一目的还在于提供一种聚酯膜的加工方法。

为实现上述发明目的,本发明采用了如下技术方案:

本发明实施例提供了一种高玻璃化转变温度高透明聚酯,其具有如式(ⅰ)所示的结构:

式(ⅰ)

其中,x、y均为1~10的整数,z为10~100的整数,r为碳原子数为2~20的二元醇的残基。

在一些实施例中,所述二元醇包括如下的任一种结构:

进一步的,所述高玻璃化转变温度高透明聚酯的玻璃化转变温度为90~160℃,截止700nm波长可见光透过率大于85%。

本发明实施例还提供了一种高玻璃化转变温度高透明聚酯的制备方法,其包括:

使包含双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系反应,获得中间产物;

使包含所述中间产物、缩聚催化剂和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下继续反应,制得如权利要求1所述的高玻璃化转变温度高透明聚酯;

其中,所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式(ⅱ)所示的结构:

本发明实施例还提供了前述高玻璃化转变温度高透明聚酯于制备消防装备、婴儿奶瓶、水杯、厨电产品、食品包装材料、热灌装饮料瓶、光学基膜、装饰材料或汽车配件等产品中的应用。

相应的,本发明实施例还提供了一种聚酯颗粒的制备方法,其包括:将所述高玻璃化转变温度高透明聚酯输入同向双螺杆挤出机内进行熔融挤出、造粒;其中,所述同向双螺杆挤出机的工作参数包括:料筒温度为275℃~295℃,模头温度为280℃~295℃。

相应的,本发明实施例还提供了一种聚酯膜的加工方法,其包括:

将所述高玻璃化转变温度高透明聚酯输入双螺杆挤出机,在270℃~295℃熔融挤出,熔融流体流出速度由熔体输送泵控制,熔体输送泵温度为275~295℃,并使熔融流体流延到一转动的冷却滚筒上,得到厚度为1500μm~5500μm的铸塑厚片;

将所述铸塑厚片预热到85~170℃后纵向拉伸3~4倍,之后再次预热到85~170℃并横向拉伸3~4.5倍,获得聚酯膜。

较之现有技术,本发明的有益效果包括:

1)本发明实施例通过采用双羟乙氧基多环芳烃和脂环刚性二元醇合成聚酯,可以利用双羟乙氧基多环芳烃的结构具有多个苯环,结构具有很大的刚性,以及具有高活性的羟乙基的特点,使其高效地与对苯二甲酸或酯化物发生酯化或酯交换反应,在此基础上,通过与脂环二元醇共聚,利用脂环二元醇比脂肪二元醇更大的刚性和空间非平面结构的特点,提高共聚酯的玻璃化转变温度、透明度和抗冲击性能,最终制备得到高分子量的共聚酯,不仅大幅提高pet共聚酯的玻璃化转变温度(可达160℃),还使pet共聚酯具有高的透明性和可见光透过率,并阻止了共聚酯的结晶(截止700nm可见光透过率大于85%);

2)本发明制备的高玻璃化转变温度高透明聚酯具有玻璃化转变温度高、耐热好、可见光透过率优异的优点同时具备优异的抗冲击性能,可以广泛应用在婴儿奶瓶杯身、水杯、厨电产品(破壁料理机的搅拌杯冷杯、随身果汁机搅拌杯、原汁机榨汁桶、面条机搅拌杯等)、食品包装、热灌装饮料瓶、光学基膜等光学材料、装饰材料、汽车制造等产品领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1制备的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯的核磁1h-nmr图谱;

图2是本发明实施例1制备的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯的dsc曲线图;

图3是本发明实施例1制备的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯的tga图谱。

具体实施方式

如前所述,鉴于现有技术的缺陷,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案,其主要是通过将具有优异刚性的芳香环和高活性的双羟乙氧基多环芳烃与对苯二甲酸、乙二醇以及刚性的脂环二元醇共聚制备得到玻璃化转变温度为90~160℃、可见光透过率优异的新型共聚酯。通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例;然而,应理解,所揭示的实施例仅具本发明的示范性,本发明可以各种形式来体现。因此,本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性,而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。

如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本发明实施例的一个方面提供的一类高玻璃化转变温度高透明聚酯具有如式(ⅰ)所示的结构:

式(ⅰ)

其中,x、y均为1~10的整数,z为10~100的整数,r为碳原子数为2~20的二元醇的残基。

在一些实施例中,所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇等,其可以包含以下任意一种或多种二元醇:乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二醇、双环戊二醇、二甲基双环戊二醇、一甲基双环戊二醇、三环癸烷二甲醇、三环癸烷二醇、二环庚烷二醇、三环戊二醇、四氟对苯二甲醇、四环二醇等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

具体的,所述二元醇可以包括如下的任一种结构:

进一步地,所述高玻璃化转变温度高透明聚酯的玻璃化转变温度为90~160℃,截止700nm波长可见光透过率大于85%。

本发明实施例的另一个方面提供了一种制备所述高玻璃化转变温度高透明聚酯的方法,其包括:

使包含双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系反应,获得中间产物;

使包含所述中间产物、缩聚催化剂和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下继续反应,制得如权利要求1所述的高玻璃化转变温度高透明聚酯;

其中,所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式(ⅱ)所示的结构:

在一些实施例中,所述二元醇为以下任意一种或多种二元醇:乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二醇、双环戊二醇、二甲基双环戊二醇、一甲基双环戊二醇、三环癸烷二甲醇、三环癸烷二醇、二环庚烷二醇、三环戊二醇、四氟对苯二甲醇、四环二醇等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

具体的,所述二元醇可以包括如下的任一种结构:

在一些实施方案中,所述对苯二甲酸或其酯化物可以包括对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯等,但不限于此。

在一些实施方案中,所述制备方法包括:

在保护性气氛下,使所述第一混合反应体系于160~260℃反应1.5~5.0h,获得中间产物;以及

使所述第二混合反应体系在温度为260~300℃、真空度在200pa以下的条件下反应1.5~6.0h,获得所述高玻璃化转变温度高透明聚酯。

在一些实施方案中,所述制备方法具体包括:

所述高玻璃化转变温度高透明聚酯的制备方法具体包括:双羟乙氧基多环芳烃、对苯二甲酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂,在160~260℃反应1.5~5.0h,得到第一产物;然后加入缩聚催化剂、稳定剂在260~300℃,真空度200pa以下,反应1.5~6.0h,得到高玻璃化转变温度高透明聚酯。

在一些实施方案中,所述双羟乙氧基多环芳烃与对苯二甲酸或其酯化物的摩尔比为5~90:100。

在一些实施方案中,所述二元醇和双羟乙氧基多环芳烃的组合(二元醇摩尔量+双羟乙氧基多环芳烃摩尔量)与对苯二甲酸或其酯化物的摩尔比为1.2~3.0:1。

在一些实施方案中,所述酯化或酯交换催化剂与对苯二甲酸或其酯化物的摩尔比为0.3~3:1000。

在一些实施方案中,所述缩聚催化剂与对苯二甲酸或其酯化物的摩尔比为0.3~3:1000。

在一些实施方案中,所述稳定剂与对苯二甲酸或其酯化物的摩尔比为0.4~5:1000。

在一些实施方案中,所述酯化或酯交换催化剂可以包括锌系催化剂、锰系催化剂、钛系催化剂和锑系催化剂等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

进一步地,所述锌系催化剂包括乙酸锌,但不限于此。

进一步地,所述锰系催化剂包括乙酸锰,但不限于此。

进一步地,所述钛系催化剂包括钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、二氧化钛、无机负载钛催化剂等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

进一步地,所述锑系催化剂包括三氧化二锑、乙二醇锑、乙酸锑、聚乙二醇锑等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

在一些实施方案中,所述缩聚催化剂包括钛系催化剂、锡系催化剂、锑系催化剂、锗系催化剂等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

进一步地,所述钛系催化剂包括钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、二氧化钛、无机负载钛催化剂等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

进一步地,所述锡系催化剂包括氧化二丁基锡、异辛酸亚锡、单丁基三异辛酸锡、氧化二辛基锡等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

进一步地,所述锑系催化剂包括三氧化二锑、乙二醇锑、乙酸锑、聚乙二醇锑等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

进一步地,所述锗系催化剂包括二氧化锗、氧化锗等,但不限于此。

在一些实施方案中,所述稳定剂为磷系稳定剂,优选包括亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸铵、磷酸二氢铵等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。

本发明实施例的另一个方面还提供了前述高玻璃化转变温度高透明聚酯于制备消防装备、婴儿奶瓶、水杯、厨电产品(如破壁料理机的搅拌杯冷杯、随身果汁机搅拌杯、原汁机榨汁桶、面条机搅拌杯等)、食品包装材料、热灌装饮料瓶、光学基膜等光学材料、装饰材料或汽车配件等产品中的用途。

相应的,本发明实施例的另一个方面还提供了一种聚酯制品,如聚酯颗粒的制备方法,其包括:将所述高玻璃化转变温度高透明聚酯输入同向双螺杆挤出机内进行熔融挤出、造粒;其中,所述同向双螺杆挤出机的工作参数包括:料筒温度为275℃~295℃,模头温度为280℃~295℃。

相应的,本发明实施例的另一个方面还提供了一种聚酯膜的加工方法,其包括:

将所述高玻璃化转变温度高透明聚酯输入双螺杆挤出机,在270℃~295℃熔融挤出,熔融流体流出速度由熔体输送泵控制,熔体输送泵温度为275~295℃,并使熔融流体流延到一转动的冷却滚筒上,得到厚度为1500μm~5500μm的铸塑厚片;

将所述铸塑厚片预热到85~170℃后纵向拉伸3~4倍,之后再次预热到85~170℃并横向拉伸3~4.5倍,最终获得聚酯膜。

又例如,本发明实施例还提供了一种多层复合膜,其包括依次层叠设置的第一结构层和第二结构层,所述第一结构层与第二结构层粘接结合,并且所述第一结构层为由所述高玻璃化转变温度高透明聚酯形成的薄膜。所述第二结构层可以为无机材料、有机材料或其复合材料形成。所述多层复合膜可以应用于婴儿奶瓶杯身、水杯、厨电产品、食品包装、热灌装饮料瓶、光学基膜等光学材料、装饰材料表面的保护膜等等,且不限于此。

藉由上述技术方案,本发明实施例采用的双羟乙氧基多环芳烃结构本身具有多重苯环,结构具有很大的刚性,同时具有高活性的羟乙基,可以高效的和对苯二甲酸或酯化物发生酯化或酯交换反应,制备得到高分子量的共聚酯,有效的提高pet共聚酯的玻璃化转变温度。同时多重苯环具有优异的可见光透过性能,从而在提高共聚酯玻璃环转变温度的同时具有高的透明性和可见光透过率。在此基础上,进一步引入脂环刚性二元醇进一步替代共聚酯的中的乙二醇。由于脂环二元醇具有比乙二醇更大的刚性,可以进一步提高共聚酯的玻璃化转变温度,同时脂环二元醇的空间非平面结构阻止了共聚酯的结晶。在聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯的基础上引入脂环二元醇进一步提高了共聚酯的玻璃化转变温度,达到160℃,截止700nm可见光透过率大于85%。因此,可以广泛应用在婴儿奶瓶杯身、水杯、厨电产品(破壁料理机的搅拌杯冷杯、随身果汁机搅拌杯、原汁机榨汁桶、面条机搅拌杯等)、热灌装饮料瓶、光学基膜、装饰材料、汽车制造等领域。

下面结合若干优选实施例及附图对本发明的技术方案做进一步详细说明,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。

下列实施例中,核磁共振氢谱1h-nmr采用bruker400avanceⅲspectrometer型仪器上测定,400mhz,cf3cood。

下列实施例中,热分析使用差示扫描量热(mettlertoledodsc)以10℃/min的升温速率,在n2气氛进行,温度范围为-50-300℃。断裂伸长率测试:采用instron5567型万能材料试验机。样条尺寸长20.0mm宽2.0mm厚1.0mm,拉伸速度20mm/min。

实施例1

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.10:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.6‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,0.8‰的亚磷酸,逐步升温至280℃,真空度降到30pa,反应3.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.85dl/g,核磁1h-nmr如图1所示,dsc曲线如图2所示,玻璃化转变温度为98℃,热失重t5%为418℃,tga图谱如图3所示,截止700nm可见光透过率为90%。

式(iii),其中,x、y均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例2

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.20:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至170℃,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的乙二醇锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至282℃,真空度降到40pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.82dl/g,玻璃化转变温度为107℃,截止700nm可见光透过率为91%。

实施例3

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.30:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的乙酸锑,1.2‰的磷酸三甲酯,逐步升温至286℃,真空度降到60pa,反应2.8h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.83dl/g,玻璃化转变温度为115℃,截止700nm可见光透过率为92%。

实施例4

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.05:2.0加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的钛酸四丁酯,氮气保护条件下,逐步升温至160℃,反应5.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.6‰的磷酸二苯酯,逐步升温至278℃,真空度降到20pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.88dl/g,玻璃化转变温度为93℃,截止700nm可见光透过率为93%。

实施例5

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.4:1.8加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.4‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至190℃,反应4.6h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.9‰的聚乙二醇锑,0.7‰的磷酸三苯酯,逐步升温至285℃,真空度降到35pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.78dl/g,玻璃化转变温度为122℃,截止700nm可见光透过率为89%。

实施例6

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.5:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.9‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应3.6h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.5‰的三氧化二锑和0.6‰氧化二丁基锡,0.9‰的亚磷酸二苯酯,逐步升温至280℃,真空度降到15pa,反应5.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.80dl/g,玻璃化转变温度为130℃,截止700nm可见光透过率为89%。

实施例7

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.6:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.1‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至182℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.3‰的三氧化二锑,1.1‰的磷酸三苯酯,逐步升温至283℃,真空度降到14pa,反应5.2h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.75dl/g,玻璃化转变温度为137℃,截止700nm可见光透过率为89%。

实施例8

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.7:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.5‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至178℃,反应4.2h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量2.5‰的异辛酸亚锡,1.5‰的磷酸二甲酯,逐步升温至286℃,真空度降到12pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.70dl/g,玻璃化转变温度为145℃,截止700nm可见光透过率为88%。

实施例9

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.8:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.6‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的三氧化二锑,2.0‰的磷酸二苯酯,逐步升温至288℃,真空度降到10pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.68dl/g,玻璃化转变温度为153℃,截止700nm可见光透过率为86%。

实施例10

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.9:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量2.0‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至190℃,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸二苯酯,逐步升温至290℃,真空度降到7.5pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.66dl/g,玻璃化转变温度为159℃,截止700nm可见光透过率为85%。

实施例11

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、顺式-1,4-环己烷二甲醇和反式-1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.20:1.9:0.1:0.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.9‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的乙二醇锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至282℃,真空度降到25pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,4-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(iv),其特性粘度为0.66dl/g,玻璃化转变温度为108℃,截止700nm可见光透过率为91%。

式(iv),其中,x、y、m、n均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例12

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、顺式-1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.20:1.9:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.9‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的乙二醇锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至282℃,真空度降到25pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇顺式-1,4-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(v),其特性粘度为0.70dl/g,玻璃化转变温度为104℃,截止700nm可见光透过率为91%。

式(v),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例13

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、反式-1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.20:1.9:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.9‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的乙二醇锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至282℃,真空度降到25pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇反式-1,4-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(vi),其特性粘度为0.70dl/g,玻璃化转变温度为113℃,截止700nm可见光透过率为91%。

式(vi),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例14

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、1,2-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.20:1.9:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量2.5‰的三氧化二锑,3.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至280℃,真空度降到60pa,反应4.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,2-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(vii),其特性粘度为0.62dl/g,玻璃化转变温度为107℃,截止700nm可见光透过率为89%。

式(vii),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例15

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、1,3-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.20:1.9:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量2.0‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应3.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至280℃,真空度降到30pa,反应4.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,3-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(viii),其特性粘度为0.72dl/g,玻璃化转变温度为109℃,截止700nm可见光透过率为89%。

式(viii),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例16

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、1,4-环己烷二醇按照摩尔比1:0.30:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至280℃,真空度降到10pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,4-环己烷二醇共聚酯,结构如式(ix),其特性粘度为0.68dl/g,玻璃化转变温度为119℃,截止700nm可见光透过率为90%。

式(ix),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例17

将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、1,4-环己烷二醇按照摩尔比1:0.30:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至240℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸三甲酯,逐步升温至280℃,真空度降到15pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,4-环己烷二醇共聚酯,结构如式(ix),其特性粘度为0.75dl/g,玻璃化转变温度为117℃,截止700nm可见光透过率为89%。

实施例18

将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.30:2.1:0.5加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.5‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至230℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.6‰的三氧化二锑,0.6‰的磷酸三甲酯,逐步升温至282℃,真空度降到15pa,反应3.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,4-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(x),其特性粘度为0.88dl/g,玻璃化转变温度为116℃,截止700nm可见光透过率为89%。

式(x),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例19

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、双环戊二醇按照摩尔比1:0.30:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,0.8‰的磷酸三甲酯,逐步升温至282℃,真空度降到10pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇双环戊二醇共聚酯,结构如式(xi),其特性粘度为0.68dl/g,玻璃化转变温度为120℃,截止700nm可见光透过率为88%。

式(xi),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例20

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、一甲基双环戊二醇按照摩尔比1:0.30:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.6‰的磷酸三甲酯,逐步升温至285℃,真空度降到20pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇一甲基双环戊二醇共聚酯,结构如式(xii),其特性粘度为0.72dl/g,玻璃化转变温度为122℃,截止700nm可见光透过率为88%。

式(xii),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例21

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、二甲基双环戊二醇按照摩尔比1:0.30:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸三甲酯,逐步升温至285℃,真空度降到20pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇二甲基双环戊二醇共聚酯,结构如式(xiii),其特性粘度为0.73dl/g,玻璃化转变温度为123℃,截止700nm可见光透过率为87%。

式(xiii),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例22

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇、三环癸烷二甲醇按照摩尔比1:0.30:0.7:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸三甲酯,逐步升温至285℃,真空度降到20pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇三环癸烷二甲醇共聚酯,结构如式(xiv),其特性粘度为0.60dl/g,玻璃化转变温度为121℃,截止700nm可见光透过率为90%。

式(xiv),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例23

将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇和三环癸烷二醇按照摩尔比1:0.4:1.8:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.7‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至170℃,反应5.0h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的聚乙二醇锑,1.2‰的磷酸三苯酯,逐步升温至285℃,真空度降到25pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇三环癸烷二醇共聚酯,其特性粘度为0.72dl/g,玻璃化转变温度为131℃,截止700nm可见光透过率为87%。

实施例24

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇和二环庚烷二醇按照摩尔比1:0.5:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.9‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑和0.9‰的氧化二丁基锡,1.0‰的亚磷酸二苯酯,逐步升温至280℃,真空度降到15pa,反应6.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇二环庚烷二醇共聚酯,结构如式(xv),其特性粘度为0.82dl/g,玻璃化转变温度为138℃,截止700nm可见光透过率为90%。

式(xv),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例25

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇和三环戊二醇按照摩尔比1:0.5:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至180℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.0‰的亚磷酸二苯酯,逐步升温至285℃,真空度降到10pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇三环戊二醇共聚酯,结构如式(xvi),其特性粘度为0.77dl/g,玻璃化转变温度为136℃,截止700nm可见光透过率为87%。

式(xvi),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例26

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇和四氟对苯二甲醇按照摩尔比1:0.3:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,2.0‰的亚磷酸二苯酯,逐步升温至290℃,真空度降到15pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇四氟对苯二甲醇共聚酯,结构如式(xvii),其特性粘度为0.69dl/g,玻璃化转变温度为132℃,截止700nm可见光透过率为85%。

式(xvii),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例27

将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇和四环二醇按照摩尔比1:0.3:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的钛酸四丁酯,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的亚磷酸二苯酯,逐步升温至285℃,真空度降到15pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇四环二醇共聚酯,结构如式(xviii),其特性粘度为0.66dl/g,玻璃化转变温度为138℃,截止700nm可见光透过率为86%。

式(xviii),其中,x、y、m均为1~10的整数,z为10~100的整数。

实施例28

将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.10:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.3‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至260℃,反应1.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量3.0‰的三氧化二锑,5.0‰的亚磷酸,逐步升温至300℃,真空度降到100pa,反应1.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.60dl/g,玻璃化转变温度为96℃,截止700nm可见光透过率为88%。

实施例29

将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃、乙二醇按照摩尔比1:0.10:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量3.0‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至160℃,反应5.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.3‰的三氧化二锑,0.4‰的亚磷酸,逐步升温至260℃,真空度降到15pa,反应6.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(iii),其特性粘度为0.66dl/g,玻璃化转变温度为97℃,截止700nm可见光透过率为89%。

对比例1

将对苯二甲酸二甲酯和乙二醇按照摩尔比1:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃,反应4.0h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.0‰的亚磷酸二苯酯,逐步升温至282℃,真空度降到50pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸乙二醇酯,其特性粘度为0.75dl/g,玻璃化转变温度为70℃,截止700nm可见光透过率为90%。

对比例2

本对比例与实施例1相比,区别之处在于:将双羟乙氧基多环芳烃替换为如下结构:

其所获共聚酯的特性粘度为0.70dl/g,玻璃化转变温度为72℃,截止700nm可见光透过率为80%。

此外,本案发明人还参照前述实施例,以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验,并均获得了较为理想的结果。

本发明以上实施例获得的高玻璃化转变温度高透明聚酯在使用时,可以依据实际应用的需求,按照本领域已知的方式,通过挤出造粒、注塑、挤塑、纺织等工艺加工为所需的聚酯制品。例如:

实施例30:将实施例1所获的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯在同向双螺杆挤出机内进行熔融挤出、造粒。所述同向双螺杆挤出机的工作参数为:料筒温度为275℃~285℃,模头温度为280℃~290℃。之后利用注塑机将其注射成标准试样,注塑机参数为:料筒温度为278℃~285℃,保压时间5~10s,分别按astmd638-08、gb/t1843-2008对该标准试样进行测试,结果显示,该标准试样的拉伸性能、断裂伸长率和缺口冲击强度均较为理想。

实施例31:将实施例2所获的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯与抗氧剂1010按照1:0.1%的质量比混合制成纺丝熔体,再进行纺丝,纺丝工艺参数主要为:纺丝时的滤后压力为60~100kg/cm2;挤出温度为275~285℃;冷却温度为15~25℃;卷绕速度为2000m/min;纺丝熔体的挤出胀大比为1.15。由此制得的聚酯纤维丝具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。

实施例32:将实施例1所获的聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯送入单螺杆挤出机,在270℃~285℃熔融挤出,并使熔融流体流延到一转动的冷却滚筒上,得到厚度为1500μm~5500μm的铸塑厚片,之后将所述铸塑厚片预热到105~115℃后纵向拉伸3~4倍,之后再次预热到105~115℃并横向拉伸3~4.5倍,其后在80℃~110℃热定型,获得聚酯膜。

该聚酯膜可以在多种领域应用。例如,可以将其与无机材料、有机材料或其复合材料通过粘合剂结合,形成具有复合层状结构的婴儿奶瓶杯身、水杯、厨电产品、食品包装、热灌装饮料瓶、光学基膜等光学材料、装饰材料等。

本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明,本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下,所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。

在本发明案中标题及章节的使用不意味着限制本发明;每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。

在本发明案通篇中,在将组合物描述为具有、包含或包括特定组份之处或者在将过程描述为具有、包含或包括特定过程步骤之处,预期本发明教示的组合物也基本上由所叙述组份组成或由所叙述组份组成,且本发明教示的过程也基本上由所叙述过程步骤组成或由所叙述过程步骤组组成。

除非另外具体陈述,否则术语“包含(include、includes、including)”、“具有(have、has或having)”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。

应理解,各步骤的次序或执行特定动作的次序并非十分重要,只要本发明教示保持可操作即可。此外,可同时进行两个或两个以上步骤或动作。

尽管已参考说明性实施例描述了本发明,但所属领域的技术人员将理解,在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外,可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此,本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例,而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外,除非具体陈述,否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性,而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

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