CN103642012A - 高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂的制备方法，属于一种热缩性树脂的制备技术。高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂的制备方法，包括选择适宜的助剂品种和使用剂量；合理确定这些助剂加入主原料生成高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂聚合物的工艺过程。最终聚合物应满足如下指标：特性粘度为1.0-1.2dl/g，羧基为≤30mol/t，拉伸强度为≥50MPa，断裂伸长率为≥250％，弹性模量≥2400MPa。按上述工艺制备的高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇产品提高了流动性，同时保持了产品的力学性能，提高了产品的弹性模量。满足了对各类形状复杂产品的加工要求。
Description
技术领域：本发明涉及一种热缩性树脂的制备技术。
背景技术：聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)是一种综合性能优异的工程塑料，在使用前加入玻纤及一些助剂以改善PBT的力学性能，但加入玻纤及助剂会使其流动性变差。而各类产品越来越复杂的形状要求PBT共混物有良好的流动性能，特别是薄壁制件和复杂的精密制件，要求在加工过程中能够快速充满模腔。PBT熔融之后具有较高的粘度，在加工过程中，熔融的高聚物在通过窄缝、浇口等流道时，聚合物会与加工机械表面产生摩擦，这些摩擦使熔体流动性降低，严重的摩擦会使薄膜表面变得粗糙，缺乏光泽或出现裂纹。为此需要加入提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能的助剂。如何保证在提高PBT流动性和弹性模量的同时不改变原有产品的性能是需要研究探索的问题。
发明内容：本发明的目的是设计一种高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂的制备方法，实现在提高PBT流动性和弹性模量的同时不改变原有产品的性能的目标。本发明的目的是这样实现的：高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂的制备方法，包括选择适宜的助剂品种和使用剂量；合理确定这些助剂加入主原料生成高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂聚合物的工艺过程；检验聚合物的关键指标是—特性粘度为1.0-1.2dl/g，羧基为≤30mol/t，拉伸强度为≥50MPa，断裂伸长率为≥250％，弹性模量≥2400MPa。
其助剂的选择方案是：润滑剂占原料重量的0.5-5％，交链剂占原料重量的0.005-0.05％，催化剂占原料重量的0.05-0.2％，调色剂占原料重量的0.0006-0.003％。其中润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；交链剂为甘油；催化剂为钛酸四丁酯；调色剂为食品添加的紫剂；
上述助剂加入主原料生成高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂聚合物的工艺过程是：
①浆料配置 对苯二甲酸粉末经过计量系统计量和液体丁二醇以1：1.4(摩尔比)的比例连续不断加入浆料配置槽中搅拌，并将交链剂、调色剂按配方量加入浆料配置槽中，混合为均匀浆料后用输料泵送入酯化反应器。
②酯化 混合均匀的浆料在酯化反应器内反应温度236-243℃，真空度300-400mbr，停留时间100-150min；对苯二甲酸与丁二醇反应分离出水后生成对苯二甲酸双羟基丁酯，酯化率可达99.6％以上，酯化后的料送至预缩聚反应器；
③预缩聚 对苯二甲酸双羟基丁酯进入预缩聚反应器的操作条件为温度240-243℃、真空度5-10mbr、停留时间30-60min，反应生成低分子的聚对苯二甲酸丁二醇脂，在预聚物输送管道上按配方量加入润滑剂，一起进入终缩釜；
④终缩聚 从预缩聚反应器来的物料被终缩聚反应器中转动的圆盘带动形成转动的表面，有利于低分子副产物的排出，终缩聚的操作条件为温度240-250℃，真空度0.5-1mbr，停留时间2-5h可获得合格的高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂聚合物产品。
按上述工艺制备的高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇产品提高了流动性，同时保持产品的力学性能，提高了产品的弹性模量。满足了对各类形状复杂产品的加工要求。
具体实施方式：下面结合实施例作进一步的说明。
具体实施方案一，方案中的份数为质量份数。
将精对苯二甲酸780份，1，4—丁二醇520份，交链剂0.15份，调色剂0.001份，投入打浆槽进行浆料制备。混合均匀的浆料通过输送泵与催化剂0.8份一起进入酯化反应器，酯化反应温度238℃，真空度340mbr，物料在酯化反应器内停留130min，进行酯化反应，酯化率可达99.7％。酯化后的产物对苯二甲酸双羟基丁酯(BHBT)由出料泵送入预缩聚反应器。预缩聚反应器的操作条件为温度240℃、真空度6mbr，条件下进行反应，停留时间60min。预缩聚产物与32份润滑剂一起进入终缩聚反应器，终缩聚反应器操作条件为温度248℃，真空度0.6mbr，停留时间4h，获得符合聚合物指标的高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇，经切粒、包装至成品。
具体实施方案二
将精对苯二甲酸756份，1，4-丁二醇501份，交链剂0.20份，调色剂0.0006份，投入打浆槽进行浆料制备。浆料通过泵与催化剂0.6份一起进入酯化反应器，。酯化反应温度240℃，真空度360mbr，物料在酯化反应器内停留120min，进行酯化反应，酯化率可达99.6％。酯化产物对苯二甲酸双羟基丁酯(BHBT)进行入预缩聚反应器，预缩聚反应器的操作条件为温度242℃、真空度5mbr，条件下进行反 应，停留时间50min。预缩聚产物与26份润滑剂一起进入终缩聚反应器，终缩聚反应器操作条件为温度246℃，真空度1mbr，停留时间3.5h。经切粒、包装至成品。
Claims (1)
1.高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂的制备方法，包括选择适宜的助剂品种和使用剂量，合理确定这些助剂加入主原料生成高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂的工艺过程；聚合物的关键指标是-特性粘度为1.0-1.2dl/g，羧基为≤30mol/t，拉伸强度为≥50MPa，断裂伸长率为≥250％，弹性模量≥2400MPa；
其助剂的选择方案是：润滑剂占原料重量的0.5-5％，交链剂占原料重量的0.005-0.05％，催化剂占原料重量的0.05-0.2％，调色剂占原料重量的0.0006-0.003％；其中润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；交链剂为甘油；催化剂为钛酸四丁酯；调色剂为食品添加的紫剂；
上述助剂加入主原料生成高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂的工艺过程是：
①浆料配置对苯二甲酸粉末经过计量系统计量和液体丁二醇以1：1.4(摩尔比)的比例连续不断加入浆料配置槽中搅拌，并将交链剂、调色剂按配方比例加入浆料配置槽中，混合为均匀浆料后用输料泵送入酯化反应器；
②酯化混合均匀的浆料在酯化反应器内反应温度236-243℃，真空度300-400mbr，停留时间100-150min；对苯二甲酸与丁二醇反映分离出水后生成对苯二甲酸双羟基丁酯和更高分子的低聚物，酯化率可达99.6％以上，酯化后的料送至预缩反应器；
③预缩聚对苯二甲酸双羟基丁酯进入预缩聚反应器的操作条件为温度240-243℃、真空度5-10mbr、停留时间30-60min，反应生成低分子的聚对苯二甲酸丁二醇脂，在预聚物输送管道上加入润滑剂，一起进入终缩釜；
④终缩聚从预缩聚反应器来的物料被终缩聚反应器中转动的圆盘带动形成转动的表面，有利于低分子副产物的排出，分暗影条件为温度240-250℃，真空度0.5-1mbr，停留时间2-5h可获得合格的高流动、高模量聚对苯二甲酸丁二醇脂产品。
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