聚酯合金.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 102051030 B (45)授权公告日 2014.02.12 CN 102051030 B (21)申请号 200910233532.9 (22)申请日 2009.10.28 C08L 67/02(2006.01) C08L 67/04(2006.01) C08L 33/14(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08L 53/00(2006.01) (73)专利权人 东丽纤维研究所(中国)有限公司 地址 226009 江苏省南通市经济技术开发区 新开南路 58 号 (72)发明人 陆榕 欧阳芬 吴刚 (74)专利代理机构 南京天华专利代理有。

2、限责任 公司 32218 代理人 夏平 CN 101838448 A,2010.09.22, 说明书第 17-49,72 段 . CN 101098932 A,2008.01.02, 说明书第 11 页第 4 段， 第 16 页第 2 段， 实施例 3. 赵正达等 .Joncryl 增容 PLA/PBAT 共混体系 结构及性能研究 .材料导报 .2008, 第 22 卷第 416-421 页 . (54) 发明名称 聚酯合金 (57) 摘要 本发明公开了一种共混树脂组成物， 该树脂 组成物主要由 60 99 重量份的芳香族聚酯类和 40 1 重量份的脂肪族聚酯类共混而得， 二者的 重量合计为 。

3、100。此外， 还含有占合金总重量 0.5 10的增容剂， 该增容剂是由含活性环氧 基的烯酸酯类聚合而得。 共混树脂组成物中， 作为 分散相的脂肪族聚酯分散在作为连续相的芳香族 聚酯中的平均粒径为 600nm 以下。本发明的树脂 组成物既能保持以往聚酯类的耐热性， 又能削减 石化原料的用量。 与以往的聚酯树脂相比， 是一种 环境低负荷型， 利用价值高的树脂组成物。 本发明 的树脂组成物适用于衣料用纤维、 光学薄膜、 各种 成型品、 汽车的缓冲杆和门等的外板部件、 汽车的 结构部件等。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 姜方志 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (。

4、19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)授权公告号 CN 102051030 B CN 102051030 B 1/1 页 2 1. 一种聚酯合金， 其特征在于该聚酯合金由聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚乳酸和增容剂 组成 ； 其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯为连续相， 聚乳酸为分散相， 分散相在连续相中的平均 粒径在 600nm 以下 ； 其中所述的增容剂为甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸缩水 甘油酯三元共聚物。 2. 根据权利要求 1 所述的聚酯合金， 其特征在于聚酯合金中聚对苯二甲酸乙二醇酯与 聚乳酸的质量比为 60 99: 40 。

5、1。 3. 根据权利要求 1 所述的聚酯合金， 其特征在于所述的增容剂的含量为连续相与分散 相质量之和的 0.5 10%。 4. 根据权利要求 1 所述的聚酯合金， 其特征在于所述增容剂的重均分子量为 1000 300000。 5. 根据权利要求 1 所述的聚酯合金， 其特征在于所述的增容剂的环氧当量为 10000 250g/eq。 权 利 要 求 书 CN 102051030 B 2 1/4 页 3 聚酯合金 技术领域 0001 本发明属于高分子材料领域， 具体涉及一种含有芳香族聚酯类和脂肪族聚酯类在 增容剂的存在下通过物理相容和 / 或化学结合的方法复合而得的聚酯合金。 背景技术 0002。

6、 芳香族聚酯类如聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、 聚对苯二甲酸丙二酯 (PTT)、 聚对苯 二甲酸丁二酯 (PBT) 等， 因具有良好的化学稳定性、 加工性、 耐热性、 尺寸稳定性， 而被广泛 地应用于纤维、 膜、 成型材料领域中。 0003 芳香族聚酯类的主要原料如对苯二甲酸、 乙二醇、 1， 3- 丙二醇、 1， 4- 丁二醇等， 主 要是以石油来源的原料通过化学反应合成而得。由于芳香族聚酯类是一种石油化工材料， 在通常的情况下具有极高的水解稳定性， 无法自然分解。所以现阶段芳香族聚酯类的最终 归宿是被燃烧， 大部分转变成二氧化碳排放到大气中。 而二氧化碳是温室效应气体之一， 且 是造成全。

7、球气候变暖的最主要的一个原因， 因而目前全世界正在采取抑制二氧化碳排放量 的行动。 0004 另一方面， 作为脂肪族聚酯类代表的聚乳酸是以淀粉等生物来源的物质为原料， 通过微生物发酵而得。由于生物来源的制品是基于植物的原料， 而植物通过光合作用获得 以二氧化碳为主原料的碳源。虽然它们的聚合物最终被燃烧而转变成二氧化碳， 但是因为 原料本身就是二氧化碳， 所以不会增加地球的负担。但由于聚乳酸的物性， 如耐热性、 抗冲 击性、 韧性等均不如石化来源的芳香族聚酯类， 因而限制了其在工业上的应用。 0005 近几年对聚乳酸改性以期获得性能优良的聚乳酸 CN1995135A， CN101121814A 。

8、做了大量的研究工作， 将二者单纯共混也有人报导 PP171062B1， JP09100345A2。但是由 于二者的溶解度参数差异较大， 单纯共混很容易出现相分离。 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种削减石油化工原料用量、 同时保持传统聚酯功能的聚酯 合金。 0007 本发明的目的可以通过以下措施达到 ： 0008 一种聚酯合金， 该聚酯合金由芳香族聚酯、 脂肪族聚酯和增容剂组成 ； 其中以芳香 族聚酯为连续相， 脂肪族聚酯为分散相， 分散相在连续相中的平均粒径在 600nm 以下。聚酯 合金中芳香族聚酯与脂肪族聚酯的质量比为 60 99 40 1。 0009 芳香族聚酯为聚对苯二甲酸二。

9、元醇酯， 聚对苯二甲酸二元醇酯中的二元醇为乙二 醇、 丙二醇或丁二醇中的一种或几种， 如聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚对苯二甲酸丙二醇酯、 聚对苯二甲酸丁二醇酯或其混合物等。芳香族聚酯优选聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET。 0010 所述的脂肪族聚酯选自于聚乳酸或其共聚物， 即是一种以 L- 乳酸和 D- 乳酸为主 要结构单元的均聚物或共聚物， 其中共聚合单体为多价羧酸、 多价醇、 羟基羧酸、 内酯中的 一种或几种， 且共聚合单体的含量占总分子量的 0 30。 说 明 书 CN 102051030 B 3 2/4 页 4 0011 本发明的聚酯合金以分散相和连续相的总重量计为 100 重量份， 增容剂。

10、的添加量 为 0.5 10。本发明中所述的增容剂为含活性环氧基的丙烯酸酯类共聚物， 具体结构为 缩水甘油酯的乙烯类单体与丙烯酸和 / 或丙烯酸酯中的一种或多种单体的共聚物。该共聚 物的重均分子量为 1000 300000， 其中优选 10000 100000。分子量过大则自身容易缠 结， 对于合金两相界面的稳定性不好， 同时活性官能团与连续相或分散相的端基反应的概 率减小。分子量过小 则分子链难以延伸到两相中， 难以起到增容效果。 0012 所述增容剂中环氧官能团的浓度由环氧当量 (EEK) 来表征， 测定采用盐酸 - 丙 酮法， 参考 GB1677-81。本发明中增容剂的环氧当量范围在 10。

11、000 250g/eq， 其中优选 2500 350g/eq。EEK 值大于 10000g/eq， 则可能出现与聚合物合金容易发生交流现象， 导 致增粘明显， 不利于聚合物合金的成型加工。EEK 值小于 250g/eq， 可能难以起到增容的效 果。 0013 由于本发明是聚酯合金， 其中， 丙烯酸酯优选与聚酯相容效果好的甲基丙烯酸甲 酯 (MMA) 和丙烯酸丁酯 (BA)， 而缩水甘油酯的乙烯类单体则优选价格相对低， 活性较大且 无毒的甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)， 即本发明的增容剂优选为甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁 酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物， 可以为接枝共聚、 嵌段共聚或无规共聚。

12、。 0014 本发明中所提的芳香族聚酯和脂肪族聚酯的制造方法没有特别限定， 可以通过公 知的缩聚法和开环聚合法制备。 另外， 从减少端羧基量并提高流动性效果能来看， 连续聚合 为优选， 从成本看， 直接聚合为优选。 0015 本发明聚酯合金的制造方法也没有特别的限定， 可以通过熔融共混或溶液共混， 考虑到溶液对环境的污染及成本， 优选熔融共混 ( 即将芳香族聚酯、 脂肪族聚酯和增容剂 在混炼温度下熔融共混 )， 可以使用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机， 其中双螺杆挤出机的共 混效果更明显。 0016 本发明中， 制备树脂组成物的混炼温度为 170 300， 其中优选 200 280， 更 优选 2。

13、40 260。 0017 本发明的树脂组成物具有优良的力学性能， 可根据公知的各种成型方法， 通过注 射、 挤出、 压延及吹塑等成型手段制备出各种成型品， 同时也可以通过纺丝成纤维或薄膜。 本发明的树脂组成物适用于衣料用纤维、 光学薄膜、 各种成型品、 汽车的缓冲杆和门等的外 板部件、 汽车的结构部件等。 0018 本发明的树脂组成物既能保持传统聚酯类的耐热性， 又能削减石化原料的用量。 与传统的聚酯类树脂相比， 是一种环境低负荷型， 利用价值高的树脂组成物。 附图说明 0019 图 1 是本发明实施例 1 样品断面的 SEM 照片 ； 0020 图 2 是本发明实施例 2 样品断面的 SEM。

14、 照片 ； 0021 图 3 是本发明实施例 3 样品断面的 SEM 照片 ； 0022 图 4 是本发明实施例 4 样品断面的 SEM 照片 ； 0023 图 5 是比较例 2 样品断面的 SEM 照片 ； 0024 图 6 是比较例 3 样品断面的 SEM 照片。 0025 图 1 6 均为样品脆断面刻蚀后的扫描电镜照片， 放大倍数为 104。 说 明 书 CN 102051030 B 4 3/4 页 5 0026 具体实施方式 0027 下面， 通过实施例对本发明做更详细的说明， 但本发明不受实施例的限定。 0028 下列实施例和比较例的样品是通过双螺杆挤出机 (JSWTEX30) 制备。

15、， 各区的温 度在 200 260 之间。制备好的合金再通过注塑机 (NEX50ELJECT) 注射成各种测试样条进 行测试。测试条件如下 ： 0029 拉伸测试仪器 ： AG-IS(20KN)SHIMADZU ； 测试标准 ： ISO 527-1 ： 1993。 0030 弯曲测试仪器 ： AG-IS(5KN)SHIMADZU ； 测试标准 ： ISO 178-1975。 0031 冲击测试仪器 ： YASUDA ； 测试标准 ： ISO 179-1 ： 2000。 0032 样品经过刻蚀处理后利用扫描电子显微镜 ( 型号 ： JSM-6700F， 厂家 ： JEOLCO.LTD， Japa。

16、n) 对所获得的共混树脂作分散粒径的观察。 0033 实施例中的增容剂为甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、 丙烯酸丁酯 (BA) 和甲基丙烯酸缩水 甘油酯 (GMA) 的三元共聚物， 简称 PMBG。 0034 实施例 1 0035 加入聚 L 乳酸 100g， PET 树脂 900g， 以及 10g 增容剂 PMBG 共混造粒。其中 PMBG 重 均分子量为 87400， 环氧当量为 1100g/eq。 0036 实施例 2 0037 加入聚 L 乳酸 100g， PET 树脂 900g， 以及 30g 增容剂 PMBG 共混造粒， 其中 PMBG 重 均分子量为 87400， 环氧当量为 110。

17、0g/eq。 0038 实施例 3 0039 加入聚 L 乳酸 300g， PET 树脂 700g， 以及 10g 增容剂 PMBG 共混造粒。其中 PMBG 重 均分子量为 30913， 环氧当量为 470g/eq。 0040 实施例 4 0041 加入聚 L 乳酸 300g， PET 树脂 700g， 以及 30g 增容剂 PMBG 共混造粒。其中 PMBG 重 均分子量为 167723， 环氧当量为 2150g/eq。 0042 比较例 1 0043 加入纯 PET 树脂 1000g 挤出造粒。 0044 比较例 2 0045 加入聚 L 乳酸 100g， PET 树脂 900g 共混造。

18、粒。 0046 比较例 3 0047 加入聚 L 乳酸 300g， PET 树脂 700g 共混造粒。 0048 表 1 为实施例和比较例样品中分散相 PLA 在 PET 中分散尺寸。 0049 表 1 0050 样品 图1 (实施例1) 图2 (实施例2) 图3 (实施例3) 图4 (实施例4) 图5 (比较例2) 图6 (比较例3) 分散相 直径 (nm) 430 358 597 516 753 1000 0051 表 2 列出了比较例与实施例的力学测试图。 0052 表 2 0053 说 明 书 CN 102051030 B 5 4/4 页 6 说 明 书 CN 102051030 B 6 1/1 页 7 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102051030 B 7 。