本发明专利技术提供一种疏水改性聚酯，其结构简式为：，其中，Ｒ１、Ｒ２分别为Ｃ２～Ｃ８的烷基、芳基或环烷基，Ｒｆ为Ｃ１～Ｃ２０的氟烷基，ｎ的取值范围是６～１４１，ｍ为４２～１０４，该聚酯是将二元酸、二元醇以及催化剂混合，或者二元酯、二元醇以及催化剂混合、或者二元酸和二元醇的低聚物、二元醇与催化剂混合，在温度为１４０～３００℃、真空度５～１５０Ｐａ的条件下发生聚合反应，达到所期望的聚合度时终止，反应得到疏水改性聚酯，该改性聚酯具有较低表面能，优良疏水性能，同时适宜纺丝及纺织加工。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚酯高分子材料，具体设计。
技术介绍
疏水性材料由于其优异的抗污性、疏水疏油等特殊性能，在日常生活、工农业生产 及军事国防等领域都有着广泛的应用前景。例如疏水技术用在室外天线上，可以避免积雪 影响，从而保证通信质量；用在船、潜艇的外壳上，可以减小水的阻力；在纺织领域，可以制 成疏水性纤维进而织造出新型的防水透湿型织物；此外，还可用于防腐蚀表面、电阻器、光 滤波器、化学性阻挡层等。 常用的材料改性方法有表面改性处理及聚合改性。McCarthy等利用等离子体聚 合的方法，在对苯二甲酸乙二醇酯表面上制备七氟丙烯酸酯薄膜(参见Chen W， Fadeev A Y， McCarthy T J， et al. Langmuir， 1999， 15 :3395-3399) ;Young-Yeon Ji等利用等离 子体聚合方法，用氩气携带六甲基二甲硅氧烷(HMDS0)涂覆涤纶纤维，获得疏水性表面 (参见Yo皿g-Yeon Ji， Yong_Cheol Hong， Suck-Hyun Lee， Sung_Dae Kim， Sang_SikKim. Surface&Coatings Technology. 202(2008)5663-5667) ;Lau等在碳纳米管阵列薄膜的表 面上以化学气相沉积法沉积一层聚四氟乙烯膜，得到的材料具有良好的疏水性(参见LauK KS，Bico J，Gleason K K. Nano Lett, 2003， 3 :1701-1705)。 采用物理或化学方法对材料表面进行疏水改性处理，存在时效性问题，为使材料 具有永久的疏水性能，可以从分子水平进行疏水改性。魏海洋在《高分子学报》2008(1): 69-74名称为用含氟丙烯酸酯无规共聚物制备超疏水膜中，公开了用丙烯酸全氟烷基乙酯 (FMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的无规共聚物采用溶剂挥发成膜法制备出疏水性的聚合物 薄膜；中国专利申请公开号为CN101139434A公开了用二元酸和二元醇，加入氟封端剂聚合 成低表面能的含氟聚酯；中国专利申请公开号CN101137779A公开了制备出聚苯乙烯二甲 基硅氧烷(ps-pmis)嵌段共聚超疏水材料，并用静电纺纺制出疏水性纤维。 尽管有越来越多关于疏水材料的文献报道，但大多数疏水表面的制备过程涉及昂 贵的低表面能物质，且用量大，成本高；另外有些方法设计特定的设备及苛刻条件，如静电 防。目前采用聚合方法制备疏水性材料才刚刚起步，有待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种疏水改性聚酯，其具有较低表面能，优良疏水性能， 同时适宜纺丝及纺织加工。 本专利技术的另一个目的是提供一种疏水性聚酯的制备方法，利用该方法合成聚合物 工艺过程简单，易操作，易工业化实施。 为实现本专利技术的第一个目的，一种疏水改性聚酯，其结构简式为 上述n的取值范围优选25-89。 在现有技术中，采用氟烷基疏水改性剂对聚酯进行疏水改性，氟烷基为单羟基结 构，在反应中对聚酯起封端作用，在参与反应后，由于封端限制了聚酯分子链的增长，致使 聚合物分子量较低，分子量分布变宽，因此，此种方法合成的疏水改性聚酯特点为分子量 低、熔点低、仅适合用于涂料中。 本专利技术中使用氟硅改性剂将聚对苯二甲酸二乙酯的疏水性能进行改进，所述的氟 硅改性剂具有与乙二醇类似的双羟基结构，在改性反应过程中可替代乙二醇进行反应，生 成含氟硅嵌段的疏水聚合物。因氟硅改性剂结构的优势可制得分子量高且分布窄的纤维级 聚酯；当然通过对合成工艺条件稍作调整也能制得低分子量、宽分布的疏水疏油聚酯涂料， 所以该改性聚酯与氟烷基封端聚酯相比，其应用更广泛。 为实现本专利技术的另一个目的，一种疏水改性聚酯的制备方法，包括如下步骤 将二元酸、二元醇以及催化剂混合，或者二元酯、二元醇以及催化剂混合、或者二元酸和二元醇的低聚物、二元醇与催化剂混合，所述的催化剂的用量为二元酸、二元醇或低聚物质量的0.01 0. 1%，在反应过程中加入氟硅改性剂，所述的氟硅改性剂的用量为二元酸、二元醇或低聚物质量的3% 50%，在温度为140 30(TC、抽真空压力为5 150Pa的条件下发生聚合反应，达到所期望的聚合度时终止，反应得到疏水改性聚酯。 所述的二元酸与二元醇的物质的摩尔比为1 : 1. 1 1. 8。 所述的二元酯与二元醇的物质的摩尔比为1 : 1.8 2.4。 所述的氟硅改性剂的用量优选为占反应物总质量的3 20%。 所述的催化剂为镁类化合物、锰类化合物、钛类化合物、锑类化合物或者锗类化合物中的一种或者两种以上的混合，其优选醋酸锑。 所述的氟硅改性剂可以在聚合反应过程中的任何阶段添加，其优选在聚合反应结<formula>formula see original document page 4</formula> 其中，&、&分别为C2 C8的烷基、芳基或环烷基，Rf为Q C2。的氟烷基，m的取 值范围为42 104， n的取值范围是6 141。 Rf优选含有Q C2。的直链氟烷基，更优选含有C3 C1Q的直链氟烷基。 Rf更优选氟碳比大于或等于3/20的含有Q C2。的直链氟烷基，还更优选氟碳比 大于或等于3/10的含有C3 C1Q的直链氟烷基，最优选氟碳比大于或等于1/2的含有C3 C1Q的直链氟烷基。 &优选C2 C4的烷基，R2优选C6 C8的芳基。 本专利技术的改性聚酯更优选如下结构<formula>formula see original document page 4</formula>束之后加入氟硅改性剂。 所述的氟硅改性剂为不同聚合度的氟硅聚合物，结构简式为 CH3 其聚合度为2 141的氟硅聚合物，其更优选聚合度为25 89。 氟硅聚合物Rf优选含有Q C2。的直链氟烷基，更优选含有C3 C1Q的直链氟烷基。 Rf更优选氟碳比大于或等于3/20的含有Q C2。的直链氟烷基，还更优选氟碳比 大于或等于3/10的含有C3 C1Q的直链氟烷基，最优选氟碳比大于或等于1/2的含有C3 C1Q的直链氟烷基。 所述的二元酸包括脂肪族二元酸、芳香族二元酸或脂肪环族二元酸，如丁二酸、己 二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸等，其优选对苯二甲酸。 所述的二元酯包括脂肪族二元酸二甲酯、脂肪族二元酸二乙酯、芳香族二元酸二 甲酯，芳香族二元酸二乙酯、脂肪环族二元酸二乙酯或脂肪环族二元酸二甲酯，其优选对苯 二甲酸二甲酯或对苯二甲酸乙二酯。 所述的二元酸和二元醇的低聚物优选对苯二甲酸双羟乙酯低聚物。 在縮聚结束后，将所述聚酯熔体经铸带，冷水冷却得白色树脂。 在对苯二甲酸双羟乙酯縮聚过程中，链增长反应和降解反应是同时发生的，各种 催化剂的催化活性中，P值大表示催化剂加速链增长反应，d值大则是加速降解反应。金属 锑的醋酸盐P值为76， d值为5. 5，被广泛用作縮聚催化剂。 聚合物的特性粘度和聚合度(DP)都可以间接描述聚合物的相对分子质量的大 小，根据特性黏度以及反应物之间投料比，即可得之聚合物内不同单体的聚合度。实验室常 用粘度法测定聚合物相对分子质量，通常以特性粘度表征。 所述的达到所期望的聚合度是指疏水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种疏水改性聚酯，其结构简式为： －［－Ｒ↓［１］－Ｏ－＊－Ｒ↓［２］－＊－Ｏ－］↓［ｍ］－［－＊－Ｏ－］↓［ｎ］－ 其中，Ｒ１、Ｒ２分别为Ｃ２～Ｃ８的烷基、芳基或环烷基，Ｒｆ为Ｃ１～Ｃ２０的氟烷基，ｍ的取值范围为４２～１０４，ｎ的取值范围是６～１４１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金剑，
申请(专利权)人：中国纺织科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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