高耐热高韧性聚酯、聚酯制品、其制备方法与应用
文献发布时间:2023-06-19 10:27:30
技术领域
本发明涉及一种聚酯,具体涉及一种高耐热高韧性聚酯、聚酯制品及其制备方法与应用,属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及新型的生物基芳香聚酯聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)和聚噻吩二甲酸乙二醇酯(PETH)具有高透明、耐溶剂、抗冲击等优异性能,但玻璃化转变温度分别只有70℃、87℃和68℃,耐热温度低,遇到开水将发生热变形,无法用于水杯、厨电产品等,也无法用于热变形温度大于100℃的其他场合,如耐热要求的光学基膜、照明等装饰材料、汽车制造等领域。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高耐热高韧性聚酯及其制备方法,以克服现有聚酯耐热不足的缺点。
本发明的另一个目的在于提供所述高耐热高韧性聚酯的应用。
本发明的另一目的还在于提供一种聚酯制品的加工方法。
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耐热高韧性聚酯的制备方法,其包括:
使包含双羟乙氧基多环芳烃、二元酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在160~240℃反应,获得中间产物,其中所述二元酸采用噻吩二甲酸、呋喃二甲酸、对苯二甲酸中的任意一种或两种以上的组合;
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于220~290℃反应,制得高耐热高韧性聚酯;
所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式(1)~式(9)中任一者所示的结构:
本发明实施例还提供了由前述方法制备的高耐热高韧性聚酯,所述高耐热高韧性聚酯的玻璃化转变温度为90~170℃,断裂伸长率为50%~1000%。
本发明实施例还提供了一种用于合成高耐热高韧性聚酯的组合物,其包括:
组分(a),包括双羟乙氧基多环芳烃;
组分(b),二元酸或其酯化物,所述二元酸采用噻吩二甲酸、呋喃二甲酸、对苯二甲酸中的任意一种或两种以上的组合;以及
组分(c),包括二元醇,所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇;
所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式(1)~式(9)中任一者所示的结构:
本发明实施例还提供了前述高耐热高韧性聚酯于制备奶瓶杯身、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)、热灌装饮料瓶、光学基膜、装饰材料、汽车配件等制品领域中的应用。
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:将所述高耐热高韧性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210℃~290℃,模头温度为210℃~290℃。
相应的,本发明实施例还提供了一种聚酯膜或板材的加工方法,其包括:
将所述高耐热高韧性聚酯输入单螺杆挤出机,在210℃~290℃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1000μm~4000μm的铸塑厚片;
将所述铸塑厚片预热到70~180℃后纵向拉伸3~4倍,之后再次预热到70~180℃并横向拉伸3~4.5倍,获得聚酯膜或板材。
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与噻吩二甲酸、呋喃二甲酸和对苯二甲酸或其酯化物合成共聚酯,可以利用双羟乙氧基多环芳烃的结构具有多个苯环,结构刚性大,
同时双羟乙基多环芳烃具有高活性的羟乙基和自由旋转的氧醚键。多环芳烃刚性结构可以明显提高共聚酯的玻璃化转变温度,但刚性增大,难以得到高分子量共聚酯,结构上同时存在的伯羟基反应活性高,可以高效地与噻吩二甲酸、呋喃二甲酸和对苯二甲酸或其酯化物发生酯化或酯交换反应,从而可以得到高分子量共聚酯,氧醚键的自由旋转也将增加端羟基的自由活动,减小空间位阻,有利于共聚酯的分子量提高;同时利用加入的脂环二元醇具有比乙二醇更大的刚性和空间非平面结构的特点,进一步提升共聚酯的耐热性,同时脂环的构象转变又提供了共聚酯更好的韧性,加上双羟乙氧基多环芳烃的空间不规则结构打破了PET、PEF和PETH聚酯的结晶结构,使共聚酯具有优异的可见光透过率,透明性优异,从而使双羟乙基多环芳烃与脂环二元醇结构上的相互作用,实现了共聚酯结构上的高效协同,使共聚酯达到高分子量、高韧性和高透明性的性能兼顾;
2)本发明实施例通过采用脂环二元醇部分替代脂肪二元醇乙二醇,利用脂环二元醇在共聚酯受到外力冲击时,构象转变对能量的吸收,有效的提高了共聚酯的韧性,拉伸时具有优异的断裂伸长率;同时脂环二元醇的空间非平面结构进一步阻止了共聚酯的结晶,改善共聚酯的透明度,与现有PET、PEF和PETH芳香聚酯相比,双羟乙氧基多环芳烃改性的共聚酯具有高玻璃化转变温度、高透明和断裂伸长率的优异性能;
3)本发明实施例提供的高耐热高韧性聚酯同时具有高玻璃化转变温度、高透明和断裂伸长率的优异性能,可广泛应用于婴儿奶瓶杯身、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)、热灌装饮料瓶、光学基膜、装饰材料、汽车制造等领域。
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2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯的
图2是本发明实施例1制备的聚2,5-噻吩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2,5-噻吩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,其主要是通过双羟乙氧基多环芳烃与噻吩二甲酸、呋喃二甲酸、对苯二甲酸等或其酯化物、二元醇共聚,制备得到新型的高耐热高韧性聚酯。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耐热高韧性聚酯的制备方法,其包括:
使包含双羟乙氧基多环芳烃、二元酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在160~240℃反应,获得中间产物,其中所述二元酸采用噻吩二甲酸、呋喃二甲酸、对苯二甲酸中的任意一种或两种以上的组合;
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于220~290℃反应,制得高耐热高韧性聚酯;
所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式(1)~式(9)中任一者所示的结构:
在一些实施方案中,所述制备方法包括:
将双酚多环芳烃、碳酸乙烯酯和碱金属碳酸盐按照1:2.01~2.10:0.001~0.005的摩尔比混合均匀,并使所述混合物于150~250℃反应1~5 h,制备得到所述双羟乙氧基多环芳烃;
所述双酚多环芳烃具有如式(10)~式(18)中任一者所示的结构:
进一步地,所述碱金属碳酸盐包括碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、碳酸铯等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。
在一些实施方式中,所述二元酸或其酯化物包括噻吩二甲酸或其酯化物、呋喃二甲酸或其酯化物、对苯二甲酸或其酯化物等,但不限于此。
进一步地,所述噻吩二甲酸或其酯化物来源于生物基己二酸,包含噻吩二甲酸、噻吩二甲酸二甲酯等,例如2,5-噻吩二甲酸、2,5-噻吩二甲酸二甲酯等,但不限于此。
进一步地,所述呋喃二甲酸或其酯化物来源于生物基淀粉或纤维素,包含呋喃二甲酸、呋喃二甲酸二甲酯等,例如2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2,5-呋喃二甲酸等,但不限于此。
进一步地,所述对苯二甲酸或其酯化物包含对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯等,但不限于此。
在一些实施方式中,所述二元醇包括但不限于环状二元醇、脂肪族二元醇等。
在本发明前述实施例的一些实施方式中,所述环状二元醇包括顺式-1,4-环己烷二甲醇、反式-1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、4,4-联环己烷二醇、1,4-环己
烷二醇、1,3-环己烷二醇、1,2-环己烷二醇、双环戊烷二醇、1-甲基-双环戊烷二醇、1,5-二甲基双环戊烷二醇、三环癸烷二甲醇、四氟对苯二甲醇、三环癸烷二醇、二环庚烷二醇、三环戊烷二醇、四环二醇等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。
在本发明前述实施例的一些实施方式中,所述脂肪族二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇等中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。
亦即,换一种角度来讲,所述二元醇具体结构如下式(19)~式(34)所示:
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160~240℃反应2.0~6.0h,获得中间产物;以及
使所述第二混合反应体系在温度为220~290℃、真空度在200Pa以下的条件下反应1.5~6h,获得所述高耐热高韧性聚酯。
在一些实施方案中,所述高耐热高韧性聚酯的制备方法具体包括:在保护性气氛下,使双羟乙氧基多环芳烃、二元酸或其酯化物、二元醇、酯化或酯交换催化剂在160~240℃,反应2.0~6.0h得到第一反应混合物;第一反应混合物在缩聚催化剂、稳定剂的作用下,在温度为220~290℃、真空度在200Pa以下的条件下反应1.5~6h,获得所述高耐热高韧性聚酯。
在一些实施方案中,所述双羟乙氧基多环芳烃与所述二元酸或其酯化物的摩尔比为5~80:100,亦即,换一种角度来讲,以二元酸或其酯化物的摩尔量计算,所述双羟乙氧基多环芳烃的含量为5mol%~80mol%。
在一些实施方案中,所述双羟乙氧基多环芳烃和二元醇的组合与所述二元酸或其酯化物的摩尔比为120~300:100;亦即,换一种角度来讲,以二元酸或其酯化物的摩尔量计算,所述双羟乙氧基多环芳烃和二元醇的组合的含量为120mol%~300mol%。
在一些实施方案中,所述酯化或酯交换催化剂与所述二元酸或其酯化物的摩尔比为0.3~3.0:1000。
在一些实施方案中,所述缩聚催化剂与所述二元酸或其酯化物的摩尔比为0.3~3.0:1000。
在一些实施方案中,所述稳定剂与所述二元酸或其酯化物的摩尔比为0.4~3.0:1000。
亦即,换一种角度来讲,以二元酸或其酯化物的摩尔量计算,所述酯化或酯交换催化剂的含量为0.3mol‰~3.0mol‰,所述缩聚催化剂的含量为0.3mol‰~3.0mol‰,所述稳定剂的含量为0.4mol‰~3.0mol‰。
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、钛系催化剂和锡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、钛酸异丙酯等中的任意一种或两种的组合,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。
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提供了一种高耐热高韧性聚酯,其可以由前述实施例中的任一种方法制备形成。
进一步地,所述高耐热高韧性聚酯同时具有高玻璃化转变温度、高透明和断裂伸长率的优异性能,其玻璃化转变温度为90~170℃,断裂伸长率为50%~1000%之间。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种用于合成高耐热高韧性聚酯的组合物,其包括:
组分(a),包括双羟乙氧基多环芳烃;
组分(b),二元酸或其酯化物,所述二元酸采用噻吩二甲酸、呋喃二甲酸、对苯二甲酸中的任意一种或两种以上的组合;以及
组分(c),包括二元醇,所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇;
所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式(1)~式(9)中任一者所示的结构:
在一些实施方案中,所述组分(a)与所述组分(b)的摩尔比为5~80:100。
在一些实施方案中,所述组分(a)和组分(c)的组合与所述组分(b)的摩尔比为120~300:100。
亦即,换一种角度来讲,用于合成所述高耐热高韧性聚酯的组分包含:
组分(a):双羟乙氧基多环芳烃;
组分(b):二元酸或其酯化物,包括噻吩二甲酸或其酯化物、呋喃二甲酸或其酯化物、对苯二甲酸或其酯化物或其组合;
组分(c):二元醇,包括环状二元醇、脂肪族二元醇或其组合,
其中,按组分(b)的摩尔量计算;
组分(a)的含量为5mol%~80mol%;
组分(a)+ 组分(c)的含量为120mol%~300mol%。
其中,所述组分(a)双羟乙氧基多环芳烃、组分(b)二元酸或其酯化物、、组分(c)二元醇的种类选择和结构均如前所述,此处不再赘述。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述高耐热高韧性聚酯于制备奶瓶杯身、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)、热灌装饮料瓶、光学基膜、装饰材料、汽车配件等制品领域中的用途。
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:将所述高耐热高韧性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210℃~290℃,模头温度为210℃~290℃。
相应的,本发明实施例还提供了一种聚酯制品的加工方法,其包括:至少采用挤出、注射的任意一种方式将所述高耐热高韧性聚酯制成所需的聚酯制品。
相应的,本发明实施例的另一个方面还提供了一种聚酯膜或板材的加工方法,其包括:
将所述高耐热高韧性聚酯输入单螺杆挤出机,在210℃~290℃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1000μm~4000μm的铸塑厚片;
将所述铸塑厚片预热到70~180℃后纵向拉伸3~4倍,之后再次预热到70~180℃并横向拉伸3~4.5倍,获得聚酯膜或板材。
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耐热高韧性聚酯形成的薄膜。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,本发明实施例采用合成的双羟乙氧基多环芳烃是由双酚多环芳烃与碳酸乙烯酯进行制备得到,结构中含有多个苯环,结构刚性大,同时具有高活性的羟乙基和自由旋转的氧醚键。伯羟基与噻吩二甲酸、呋喃二甲酸和对苯二甲酸或酯化物具有很高的反应活性,可以制备得到高分子量的共聚酯;含多个苯环的芳烃结构在聚酯分子链中可以有效提高共聚酯的玻璃化转变温度,提高耐热性,而自由旋转的醚键又提供了共聚酯更好的韧性,加上双羟乙氧基多环芳烃的空间不规则结构打破了PET、PEF和PETH聚酯的结晶结构,使共聚酯具有优异的可见光透过率,透明性优异。在此基础上,采用脂环二元醇部分替代脂肪二元醇乙二醇,利用脂环二元醇在共聚酯受到外力冲击时,构象转变对能量的吸收,有效的提高了共聚酯的韧性,拉伸时具有优异的断裂伸长率。而脂环二元醇的空间非平面结构进一步阻止了共聚酯的结晶,改善共聚酯的透明度。因此,与现有PET、PEF和PETH芳香聚酯相比,双羟乙氧基多环芳烃改性的共聚酯具有高玻璃化转变温度、高透明和断裂伸长率的优异性能。解决现有聚酯无法用于婴儿奶瓶杯身、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、汽车制造等领域的问题。
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
下列实施例中,热分析使用差示扫描量热(Mettler Toledo DSC)以10℃/min的升温速率,在N
采用YK-3651A熔融指数仪进行熔融指数测试,根据ASTM D1238标准,砝码重量为1200g,数据计算采用5次样品平均值。
以下实施案例中,双羟乙氧基多环芳烃均可参考以下步骤制备而得到:
将双酚多环芳烃(式(10)~式(18))、碳酸乙烯酯和碱金属碳酸盐按照1:2.01~2.10:0.001~0.005的摩尔比混合均匀,并使所述混合物于150~250℃反应1~5 h,制得所述双羟乙氧基多环芳烃。
实施例1
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.20:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的酯交换催化剂无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的缩聚催化剂三氧化二锑,1.0‰的稳定剂磷酸三甲酯,逐步升温至230℃,真空度逐步降到50Pa,反应3.5h,得到聚2,5-噻吩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,其结构如式(35)所示。该共聚酯的特性粘度为0.78 dL/g,核磁
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例2
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇按照摩尔比1:0.1:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应3.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.0‰的稳定剂磷酸三甲酯,逐步升温至220℃,真空度逐步降到20Pa,反应3.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(36),该共聚酯的特性粘度为0.76 dL/g,玻璃化转变温度为94℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为255%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例3
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.5‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至170℃进行酯化,反应3.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的乙二醇锑,1.0‰的稳定剂磷酸二甲酯,逐步升温至230℃,真空度逐步降到10Pa,反应2.5h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,该共聚酯的特性粘度为0.81 dL/g,玻璃化转变温度为113℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为230%。
实施例4
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇按照摩尔比1:0.4:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.6‰的无水乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至160℃进行酯化,反应3.6h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.6‰的乙酸锑,0.6‰的稳定剂磷酸三苯酯,逐步升温至220℃,真空度逐步降到25Pa,反应2.7h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,该共聚酯的特性粘度为0.79 dL/g,玻璃化转变温度为118℃,截止700nm,可见光透过率为89%,样条断裂伸长率为215%。
实施例5
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇按照摩尔比1:0.5:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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180℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的聚乙二醇锑,0.8‰的磷酸二苯酯,逐步升温至225℃,真空度逐步降到30Pa,反应3.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,该共聚酯的特性粘度为0.77 dL/g,玻璃化转变温度为126℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为190%。
实施例6
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇按照摩尔比1:0.6:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的聚乙二醇锑,1.0‰的磷酸二苯酯,逐步升温至230℃,真空度逐步降到15Pa,反应3.3h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,该共聚酯的特性粘度为0.75 dL/g,玻璃化转变温度为132℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为150%。
实施例7
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇按照摩尔比1:0.7:2.0加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至185℃进行酯化,反应4.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.3‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸二苯酯,逐步升温至235℃,真空度逐步降到15Pa,反应3.5h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,该共聚酯的特性粘度为0.72 dL/g,玻璃化转变温度为139℃,截止700nm,可见光透过率为87%,样条断裂伸长率为105%。
实施例8
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇按照摩尔比1:0.8:2.2加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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190℃进行酯化,反应5.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.5‰的三氧化二锑,1.4‰的亚磷酸三苯酯,逐步升温至240℃,真空度逐步降到10Pa,反应4.5h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,该共聚酯的特性粘度为0.64 dL/g,玻璃化转变温度为145℃,截止700nm,可见光透过率为85%,样条断裂伸长率为91%。
实施例9
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇、顺式-1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.4:2.2:0.3加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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190℃进行酯化,反应2.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.6‰的氧化二丁基锡,1.5‰的亚磷酸二苯酯,逐步升温至240℃,真空度逐步降到35Pa,反应3.2h,得到聚2,5-噻吩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(37),该共聚酯的特性粘度为0.73 dL/g,玻璃化转变温度为120℃,截止700nm,可见光透过率为89%,样条断裂伸长率为275%。
与锌系催化剂相比,锡系催化剂对脂环二元醇的仲醇有更高的催化效率,促使2,5-噻吩二甲酸、2,5-呋喃二甲酸和对苯二甲酸或其酯化物进行酯化或酯交换反应。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例10
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇、双环戊烷二醇(式(26))按照摩尔比1:0.4:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.5‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应6.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.5‰的三氧化二锑,1.0‰的亚磷酸铵,逐步升温至225℃,真空度逐步降到15Pa,反应5.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇双环戊烷二醇共聚酯,结构如式(38)所示,该共聚酯的特性粘度为0.68 dL/g,玻璃化转变温度为126℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为118%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例11
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇、双环戊烷二醇(式(26))按照摩尔比1:0.4:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应5.5h,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸三苯酯,逐步升温至245℃,真空度逐步降到20Pa,反应4.0h,得到聚2,5-呋喃二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇双环戊烷二醇共聚酯,结构如式(39)所示,该共聚酯的特性粘度为0.72 dL/g,玻璃化转变温度为132℃,截止700nm,可见光透过率为87%,样条断裂伸长率为76%。
其中x、y、z为1-10的整数,m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(式(2))、乙二醇、双环戊烷二醇(式(26))按照摩尔比1:0.4:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.4‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至185℃进行酯化,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量0.7‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸三苯酯,逐步升温至285℃,真空度逐步降到30Pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇双环戊烷二醇共聚酯,结构如式(40)所示,该共聚酯的特性粘度为0.82 dL/g,玻璃化转变温度为130℃,截止700nm,可见光透过率为91%,样条断裂伸长率为150%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例13
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(2))、乙二醇、三环癸烷二甲醇(式(29))按照摩尔比1:0.3:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的钛酸四丁酯,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的磷酸二氢铵,逐步升温至230℃,真空度逐步降到28Pa,反应3.6h,得到聚2,5-噻吩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(41)所示,该共聚酯的特性粘度为0.74dL/g,玻璃化转变温度为121℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为210%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例14
将2,5-噻吩二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(1))、乙二醇、1,5-二甲基双环戊烷二醇(式(27))按照摩尔比1:0.5:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量2.0‰的异辛酸亚锡,氮气保护条件下,逐步升温至200℃进行酯化,反应5.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸铵,逐步升温至230℃,真空度逐步降到12Pa,反应5.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,5-二甲基双环戊烷二醇共聚酯,结构如式(42)所示,该共聚酯的特性粘度为0.70dL/g,玻璃化转变温度为118℃,截止700nm,可见光透过率为89%,样条断裂伸长率为270%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例15
将2,5-噻吩二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(1))、乙二醇按照摩尔比1:0.5:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量2.0‰的单丁基三异辛酸锡,氮气保护条件下,逐步升温至200℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸二苯酯,逐步升温至225℃,真空度逐步降到40Pa,反应5.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(43)所示,该共聚酯的特性粘度为0.85dL/g,玻璃化转变温度为115℃,截止700nm,可见光透过率为87%,样条断裂伸长率为135%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例16
将2,5-呋喃二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(1))、乙二醇和1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.5:2.0:0.3加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃二甲酸摩尔量1.2‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至220℃进行酯化,反应4.5h,然后加入2,5-呋喃二甲酸摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二苯酯,逐步升温至245℃,真空度逐步降到10Pa,反应6.0h,得到聚2,5-呋喃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(44)所示,该共聚酯的特性粘度为0.68dL/g,玻璃化转变温度为119℃,截止700nm,可见光透过率为85%,样条断裂伸长率为80%。
其中x、y、z为1-10的整数,m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(式(1))、乙二醇按照摩尔比1:0.5:2.0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240℃进行酯化,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的三氧化二锑,0.8‰的磷酸二苯酯,逐步升温至285℃,真空度逐步降到60Pa,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(45)所示,该共聚酯的特性粘度为0.84dL/g,玻璃化转变温度为118℃,截止700nm,可见光透过率为92%,样条断裂伸长率为260%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例18
将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(1))、乙二醇和1,4-环己烷二醇式(23)按照摩尔比1:0.5:2.0:0.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.7‰的无水乙酸锌和1.0%的氧化二辛基锡,氮气保护条件下,逐步升温至240℃进行酯化,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的三氧化二锑,0.8‰的磷酸二苯酯,逐步升温至285℃,真空度逐步降到40Pa,反应4.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,4-环己烷二醇共聚酯,结构如式(46)所示,该共聚酯的特性粘度为0.74dL/g,玻璃化转变温度为120℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为170%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例19
将2,5-噻吩二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(4))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.7‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至210℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二苯酯,逐步升温至225℃,真空度逐步降到35Pa,反应4.2h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(47)所示,该共聚酯的特性粘度为0.78dL/g,玻璃化转变温度为111℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为478%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例20
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(4))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二苯酯,逐步升温至220℃,真空度逐步降到35Pa,反应4.2h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,该共聚酯的特性粘度为0.78dL/g,玻璃化转变温度为106℃,截止700nm,可见光透过率为89%,样条断裂伸长率为420%。
实施例21
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃式(式(4))、乙二醇和4,4-联环己烷二醇(式(22))按照摩尔比1:0.3:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至185℃进行酯化,反应4.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二苯酯,逐步升温至225℃,真空度逐步降到30Pa,反应4.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇4,4-联环己烷二醇共聚酯,结构如式(48)所示,该共聚酯的特性粘度为0.70dL/g,玻璃化转变温度为109℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为440%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例22
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(4))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩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240℃,真空度逐步降到20Pa,反应4.0h,得到聚2,5-呋喃二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(49)所示,该共聚酯的特性粘度为0.68dL/g,玻璃化转变温度为111℃,截止700nm,可见光透过率为86%,样条断裂伸长率为50%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例23
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(4))、乙二醇和1,3-环己烷二甲醇式(20)按照摩尔比1:0.3:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的乙酸锰,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应3.0h,然后加入2,5-噻吩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240℃,真空度逐步降到20Pa,反应2.5h,得到聚2,5-呋喃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(50)所示,该共聚酯的特性粘度为0.77dL/g,玻璃化转变温度为110℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为135%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例24
将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(4))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.1加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.6‰的乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至190℃进行酯化,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‰的磷酸二苯酯,逐步升温至285℃,真空度逐步降到20Pa,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(51)所示,该共聚酯的特性粘度为0.90dL/g,玻璃化转变温度为111℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为320%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例25
将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(4))、乙二醇和1,3-环己烷二醇式(24)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摩尔量0.7‰的乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至190℃进行酯化,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的乙二醇锑,0.8‰的磷酸二甲酯,逐步升温至285℃,真空度逐步降到30Pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,3-环己烷二醇共聚酯,结构如式(52)所示,该共聚酯的特性粘度为0.81dL/g,玻璃化转变温度为113℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为245%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例26
将2,5-噻吩二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(3))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至200℃进行酯化,反应5.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.0‰的亚磷酸,逐步升温至220℃,真空度逐步降到12Pa,反应4.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(53)所示,该共聚酯的特性粘度为0.76dL/g,玻璃化转变温度为105℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为410%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例27
将2,5-噻吩二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(3))、乙二醇和1,2-环己烷二醇式(25)按照摩尔比1:0.3:2.1:0.15加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量1.0‰的无水乙酸锌和1.0‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至210℃进行酯化,反应5.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至225℃,真空度逐步降到7.5Pa,反应2.5h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1,2-环己烷二醇共聚酯,结构如式(54)所示,该共聚酯的特性粘度为0.71dL/g,玻璃化转变温度为107℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为235%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例28
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(3))、乙二醇和1,2-环己烷二甲醇(式(21))按照摩尔比1:0.4:2.1:0.25加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃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182℃进行酯化,反应3.5h,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量1.6‰的三氧化二锑,2.5‰的磷酸三甲酯,逐步升温至245℃,真空度逐步降到20Pa,反应6.0h,得到聚2,5-呋喃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(55)所示,该共聚酯的特性粘度为0.86dL/g,玻璃化转变温度为117℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为110%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例29
将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(3))、乙二醇和1,3-环己烷二甲醇(式(20))按照摩尔比1:0.2:2.0:0.3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195℃进行酯化,反应2.0h,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290℃,真空度逐步降到20Pa,反应1.5h,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(56)所示,该共聚酯的特性粘度为0.67dL/g,玻璃化转变温度为101℃,截止700nm,可见光透过率为91%,样条断裂伸长率为175%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例30
将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(5))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.2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℃进行酯化,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‰的磷酸二甲酯,逐步升温至290℃,真空度逐步降到35Pa,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(57)所示,该共聚酯的特性粘度为0.78dL/g,玻璃化转变温度为118℃,截止700nm,可见光透过率为91%,样条断裂伸长率为115%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例31
将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(5))、2-甲基-1,3-丙二醇和双环戊烷二醇(式(26))按照摩尔比1:0.3:2.2:0.1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180℃进行酯化,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‰的磷酸二甲酯,逐步升温至290℃,真空度逐步降到30Pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃2-甲基-1,3-丙二醇双环戊烷二醇共聚酯,结构如式(58)所示,该共聚酯的特性粘度为0.70dL/g,玻璃化转变温度为118℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为92%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例32
将对苯二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(5))、新戊二醇和1,5-二甲基双环戊烷二醇(27)按照摩尔比1:0.3:2.2:0.2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℃进行酯化,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二甲酯,逐步升温至290℃,真空度逐步降到30Pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃新戊二醇1,5-二甲基双环戊烷二醇共聚酯,结构如式(59)所示,该共聚酯的特性粘度为0.66dL/g,玻璃化转变温度为120℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为75%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例33
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(5))、乙二醇按照摩尔比1:0.2:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量1.5‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二甲酯,逐步升温至220℃,真空度逐步降到25Pa,反应4.0h,得到聚2,5-呋喃二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(60)所示,该共聚酯的特性粘度为0.76dL/g,玻璃化转变温度为107℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为75%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例34
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(5))、乙二醇和1-甲基双环戊烷二醇(式(28))按照摩尔比1:0.2:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量2.0‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应5.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.5‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二甲酯,逐步升温至230℃,真空度逐步降到20Pa,反应4.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇1-甲基双环戊烷二醇共聚酯,结构如式(61)所示,该共聚酯的特性粘度为0.72dL/g,玻璃化转变温度为110℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为75%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例35
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(5))、乙二醇和三环癸烷二甲醇(式(29))按照摩尔比1:0.2:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃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℃进行酯化,反应3.2h,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量0.9‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸二苯酯,逐步升温至245℃,真空度逐步降到18Pa,反应4.2h,得到聚2,5-呋喃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(62)所示,该共聚酯的特性粘度为0.70dL/g,玻璃化转变温度为113℃,截止700nm,可见光透过率为87%,样条断裂伸长率为70%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例36
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(6))、乙二醇和三环癸烷二醇(式(30))按照摩尔比1:0.2:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的无水乙酸锌和0.8‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应4.5h,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.5‰的磷酸二苯酯,逐步升温至245℃,真空度逐步降到25Pa,反应4.0h,得到聚2,5-呋喃二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇三环癸烷二醇共聚酯,结构如式(63)所示,该共聚酯的特性粘度为0.62dL/g,玻璃化转变温度为106℃,截止700nm,可见光透过率为87%,样条断裂伸长率为95%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例37
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(6))、乙二醇和二环庚烷二醇(式(31))按照摩尔比1:0.3:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量0.8‰的无水乙酸锌和0.5‰的二丁基氧化锡,氮气保护条件下,逐步升温至180℃进行酯化,反应4.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.3‰的磷酸二苯酯,逐步升温至225℃,真空度逐步降到15Pa,反应4.0h,得到聚2,5-噻吩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(64)所示,该共聚酯的特性粘度为0.74dL/g,玻璃化转变温度为110℃,截止700nm,可见光透过率为89%,样条断裂伸长率为174%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例38
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(6))、乙二醇按照摩尔比1:0.4:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩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225℃,真空度逐步降到15Pa,反应4.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(65)所示,该共聚酯的特性粘度为0.78dL/g,玻璃化转变温度为113℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为190%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例39
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(7))、乙二醇按照摩尔比1:0.3:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩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230℃,真空度逐步降到30Pa,反应4.0h,得到聚2,5-噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃乙二醇共聚酯,结构如式(66)所示,该共聚酯的特性粘度为0.81dL/g,玻璃化转变温度为109℃,截止700nm,可见光透过率为91%,样条断裂伸长率为170%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例40
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(7))、乙二醇和1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.5:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应4.5h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.2‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸二甲酯,逐步升温至235℃,真空度逐步降到30Pa,反应3.5h,得到聚2,5-噻吩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(67)所示,该共聚酯的特性粘度为0.72dL/g,玻璃化转变温度为123℃,截止700nm,可见光透过率为89%,样条断裂伸长率为150%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例41
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(7))、乙二醇和四氟对苯二甲醇式(33)按照摩尔比1:0.4:2.1:0.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-噻吩二甲酸二甲酯摩尔量1.0‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸二甲酯,逐步升温至245℃,真空度逐步降到30Pa,反应4.5h,得到聚2,5-噻吩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(68)所示,该共聚酯的特性粘度为0.74dL/g,玻璃化转变温度为122℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为110%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例42
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、双羟乙氧基多环芳烃(式(7))、乙二醇和1,4-环己烷二甲醇(式(19))按照摩尔比1:0.05:2.1:0.2加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃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℃进行酯化,反应4.0h,然后加入2,5-呋喃二甲酸二甲酯摩尔量3.0‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸二甲酯,逐步升温至245℃,真空度逐步降到20Pa,反应2.5h,得到聚2,5-呋喃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(69)所示,该共聚酯的特性粘度为0.78dL/g,玻璃化转变温度为93℃,截止700nm,可见光透过率为87%,样条断裂伸长率为135%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例43
将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(7))、乙二醇按照摩尔比1:0.4:2.6加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.6‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至240℃进行酯化,反应3.0h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.6‰的三氧化二锑,0.4‰的磷酸二甲酯,逐步升温至280℃,真空度逐步降到50Pa,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(70)所示,该共聚酯的特性粘度为0.82dL/g,玻璃化转变温度为118℃,截止700nm,可见光透过率为89%,样条断裂伸长率为160%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例44
将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(8))、丙二醇按照摩尔比1:0.5:0.7加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至240℃进行酯化,反应4.5h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸三甲酯,逐步升温至285℃,真空度逐步降到15Pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃丙二醇共聚酯,结构如式(71)所示,该共聚酯的特性粘度为0.66dL/g,玻璃化转变温度为129℃,截止700nm,可见光透过率为87%,样条断裂伸长率为94%。
其中x、y为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例45
将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(8))、丁二醇和1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.5:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至240℃进行酯化,反应3.5h,然后加入对苯二甲酸摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸三甲酯,逐步升温至285℃,真空度逐步降到15Pa,反应3.5h,得到聚对苯二甲酸双羟乙氧基多环芳烃丁二醇1,4-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(72)所示,该共聚酯的特性粘度为0.82dL/g,玻璃化转变温度为129℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为156%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例46
将噻吩二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(8))、乙二醇和1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.3:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入噻吩二甲酸摩尔量0.8‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至200℃进行酯化,反应4.5h,然后加入噻吩二甲酸摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸三甲酯,逐步升温至230℃,真空度逐步降到15Pa,反应4.0h,得到聚噻吩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(73)所示,该共聚酯的特性粘度为0.71dL/g,玻璃化转变温度为121℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为184%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例47
将噻吩二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(9))、己二醇和1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.4:2.1:0.3加入到反应器中,然后加入噻吩二甲酸摩尔量0.3‰的无水乙酸锌,氮气保护条件下,逐步升温至190℃进行酯化,反应5.5h,然后加入噻吩二甲酸摩尔量0.8‰的三氧化二锑,1.2‰的磷酸三甲酯,逐步升温至230℃,真空度逐步降到25Pa,反应4.0h,得到聚噻吩二甲酸双羟乙氧基多环芳烃己二醇1,4-环己烷二甲醇共聚酯,结构如式(74)所示,该共聚酯的特性粘度为0.74dL/g,玻璃化转变温度为113℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为225%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
实施例48
将对苯二甲酸、双羟乙氧基多环芳烃(式(9))、乙二醇和1,4-环己烷二甲醇按照摩尔比1:0.4:2.1:0.3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245℃进行酯化,反应4.0h,然后加入噻吩二甲酸摩尔量0.3‰的三氧化二锑,1.0‰的磷酸三甲酯,逐步升温至280℃,真空度逐步降到25Pa,反应6.0h,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(75)所示,该共聚酯的特性粘度为0.76dL/g,玻璃化转变温度为122℃,截止700nm,可见光透过率为90%,样条断裂伸长率为184%。
其中x、y、z为1-10的整数,m为10-100的整数。
对比例1
将2,5-噻吩二甲酸二甲酯、乙二醇按照摩尔比1:2.1加入到反应器中,然后加入2,5-噻吩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4.0h,然后加入2,5-噻吩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220℃,真空度降到20Pa,反应3.5h,得到聚2,5-噻吩二甲酸乙二醇酯,其特性粘度为0.73 dL/g,玻璃化转变温度为68℃,截止700nm,可见光透过率为86%,样条断裂伸长率为30%。
对比例2
将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、乙二醇按照摩尔比1: 2.1加入到反应器中,然后加入2,5-呋喃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4.0h,然后加入2,5-呋喃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240℃,真空度降到20Pa,反应4.5h,得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯,其特性粘度为0.70 dL/g,玻璃化转变温度为87℃,截止700nm,可见光透过率为80%,样条断裂伸长率为5.0%。
对比例3
将对苯二甲酸二甲酯、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0.8‰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285℃,真空度降到45Pa,反应4.0h,得到聚对苯二甲酸乙二醇酯,其特性粘度为0.78 dL/g,玻璃化转变温度为70℃,截止700nm,可见光透过率为88%,样条断裂伸长率为80%。
本发明以上实施例获得的高耐热高韧性聚酯在使用时,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49:将实施例1所获的聚2,5-噻吩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210℃~290℃,模头温度为210℃~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220℃~240℃,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50:将实施例2所获的聚2,5-噻吩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20~60kg/cm
实施例51:将实施例1所获的聚2,5-噻吩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送入单螺杆挤出机,在210℃~290℃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1000μm~4000μm的铸塑厚片,之后将所述铸塑厚片预热到70~180℃后纵向拉伸3~4倍,之后再次预热到70~180℃并横向拉伸3~4.5倍,其后在60℃~150℃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。
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。
- 高耐热高韧性聚酯、聚酯制品、其制备方法与应用
- 耐热阻燃聚酯、聚酯制品、其制备方法与应用