本发明专利技术提供了一种主链含受阻胺基团的聚酯共聚物,以芳香族二元酸与脂肪族二元醇和1-(2'-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇进行缩聚而成的,其中1-(2'-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇和脂肪族二元醇的摩尔比为(0.1:99.9)-(20:80)。所说的芳香族二元酸是对苯二甲酸、2,6-萘二酸,所述的脂肪族二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇或者环己二醇。与现有技术相比,本发明专利技术的优点在于:本发明专利技术的聚酯共聚物具有受阻胺化合物的优良的紫外光稳定性,同时具有优良的力学性能,克服了现有技术中的聚酯添加受阻胺光稳定剂后力学性能下降的缺点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有高紫外光稳定性的主链含受阻胺基团的聚酯共聚物。
技术介绍
受阻胺光稳定剂(HALS)是一种分子结构中带有2, 2, 6, 6-四甲基哌啶基团的化合 物,作为性能优异的紫外光稳定剂在高分子材料行业中获得了广泛的应用。同时,受阻胺光 稳定剂与紫外光吸收剂一起添加到高分子材料中,可以产生显著的协同效应,从而大幅度 提高高分子材料的抗紫外光性能。常见的受阻胺光稳定剂有小分子化合物和高分子型两 类。下式给出了一些常用的受阻胺光稳定剂的分子结构式。其中,小分子型的受阻胺光稳定 剂如GW-770和GW-540等,具有耐热性较差,在加工温度比较高时容易挥发,产生刺激性气 味,易被萃取,并且在使用过程中容易发生迀移等缺点。高分子型受阻胺稳定剂包括GW-622 和GW-944等品种。其中,GW-622是由丁二酸与1-(2'_羟乙基)-2,2,6,6_四甲基-4-哌 啶醇缩聚而成的,其特点是分子量大、挥发性低、加工过程中不产生刺激性气味、使用时耐 迀移、耐萃取等,可以赋予聚合物长久的紫外光稳定性。 然而,上述受阻胺光稳定剂用于聚酯,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二 甲酸丁二醇酯(PBT)、时,存在明显缺点。例如,含有活性氢的受阻胺光稳定剂(如光稳定 剂770、944等)在加工过程中容易引起聚酯的显著降解;GW-540和GW-622不含活性氢, 但与聚酯相容性不佳,当添加量较高时(如重量百分比大于1 % ),聚酯制品的力学性能 会明显降低。GW-622尽管属于聚酯类高分子,但由于它是以脂肪族二元酸与1-(2'_羟乙 基)-2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶醇缩聚而成的齐聚物,分子量比较低(3000-4000),与PET的 相容性不理想,导致聚酯力学性能下降,而且易于水解。同时,GW-622耐热性较差,例如,加 热到280度时会产生约3%的热失重。因此,GW-622难以满足PET的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点,提供主链含受阻胺基团的聚酯共聚物, 不仅表现出受阻胺化合物的优秀的紫外光稳定性,既可单独成膜也可以作为添加剂加入普 通聚酯材料中,不仅表现出受阻胺化合物的优秀的紫外光稳定性,而且与通用聚酯材料具 有很好的相容性,从而使聚酯兼有良好力学性能和紫外光稳定性,此外,还具有抗水解性能 好、挥发性低、耐迀移等优点。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: -种主链含受阻胺基团的聚酯共聚物,其分子结构式如下: 其中,Ri是苯环或者萘环,R2是乙基、丙基、丁基或者环己基; 其中,m:n= 0? 1-80:99. 9-20。 具体地,所述聚酯共聚物的特性粘数范围是0. 2-1. 2dL/g。 一种主链含受阻胺基团的聚酯共聚物的制备方法,包括如下步骤: 1)酯化反应:将对苯二甲酸或者对萘二甲酸、脂肪族二元醇和受阻胺单体 1-(2' -羟乙基)-2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶醇和催化剂加入反应釜中,加热至245-265°C反 应2-12小时; 2)缩聚反应:在反应釜内加入稳定剂,在温度为265-295°C,真空度为50-150Pa条 件下进行缩聚反应,反应2-12小时,得到聚酯共聚物; 3)冷却,出料切粒,即得聚酯共聚物。 具体地,所述催化剂为钛酸正丁酯、三氧化二锑、醋酸锑或者乙二醇锑。 具体地,所述稳定剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯或者磷酸三苯酯。 具体地,所述对苯二甲酸或者对萘二甲酸、脂肪族二元醇和受阻胺单体1_(2'_羟 乙基)-2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为100: (0? 1-20) : (99. 9-80)。 具体地,所述脂肪族二元醇和受阻胺单体1_(2'_羟乙基)_2, 2, 6, 6-四甲 基-4-哌啶醇的总摩尔数与芳香族二元酸的摩尔数之比为(100-130) : 100。 具体地,所述催化剂为对苯二甲酸或者对萘二甲酸质量的0. 01%~0. 5%。 具体地,所述稳定剂的添加量为反应物总质量的0. 001 %~0. 05%。 -种含主链含受阻胺基团的聚酯共聚物的聚酯材料,按质量比包括:0_95份的聚 酯切片、5-100份主链含受阻胺基团的聚酯共聚物和0. 05-3份紫外光吸收剂。 具体地,所述紫外光吸收剂为Tinuvin329、Tinuvin234、Tinuvin326、Tinuvin 350、Tinuvin320、Tinuvin328、Tinuvin360、Tinuvin327、TinuvinUV-P、UV-3638F、 UV-1577、UV-1164和三嗪-425中的一种或几种。 本专利技术的有益效果是: 1)本专利技术的聚酯共聚物中受组胺基团通过共聚方式连接在聚酯主链上,使其与普 通聚酯具有良好的相容性,所以受组胺基团能够更加均匀地分散在聚酯中。即使受组胺基 团在聚酯材料中的含量只有0. 1%也能使聚酯具有良好的紫外光稳定性;同时,当受组胺 基团含量高时,聚酯不仅具有优异的抗紫外性能而且不牺牲聚酯的力学性能。 2)本专利技术的含受阻胺基团的聚酯共聚物具有良好的加工稳定性性,其5%热失重 温度高达380°C,在聚酯挤出过程中(280-290°C)挥发性极低、不产生刺激性气味。 3)本专利技术的含受阻胺基团的聚酯共聚物具有优异的耐迀移和耐萃取性,水洗对其 抗紫外性能基本无影响。【具体实施方式】 现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: -种主链含受阻胺基团的聚酯共聚物,其分子结构式如下: 其中,&是苯环或者萘环,R2是乙基、丙基、丁基或者环己基; 其中,m:n= 0? 1-80:99. 9-20。 具体地,聚酯共聚物的特性粘数范围是0? 2-1. 2dL/g。 一种主链含受阻胺基团的聚酯共聚物的制备方法,包括如下步骤: 1)酯化反应:将对苯二甲酸或者对萘二甲酸、脂肪族二元醇和受阻胺单体 1-(2' -羟乙基)-2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶醇和催化剂加入反应釜中,加热至245-265°C反应2-12小时;对苯二甲酸或者对萘二甲酸、脂肪族二元醇和受阻胺单体1-(2'_羟乙 基)-2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为100: (0. 1-20) : (99. 9-80);脂肪族二元醇和 受阻胺单体1-(2' -羟乙基)-2, 2, 6,当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种主链含受阻胺基团的聚酯共聚物,其分子结构式如下:其中,R1是苯环或者萘环,R2是乙基、丙基、丁基或者环己基;其中,m:n=0.1‑80:99.9‑20。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:蒙钊,彭懋,唐欣磊,王猛,王冬,余云英,
申请(专利权)人:江苏裕兴薄膜科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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