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CN110483960A - 一种增粘聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯的方法 - Google Patents

一种增粘聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯的方法 Download PDF

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CN110483960A
CN110483960A CN201910878286.6A CN201910878286A CN110483960A CN 110483960 A CN110483960 A CN 110483960A CN 201910878286 A CN201910878286 A CN 201910878286A CN 110483960 A CN110483960 A CN 110483960A
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CN
China
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dosage
coupling agent
pct
silane coupling
inorganic non
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Application number
CN201910878286.6A
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English (en)
Inventor
胡肖霞
冯杰
张静
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Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
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Publication date
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    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种增粘聚对苯二甲酸1,4‑环己烷二甲醇酯的方法，所述方法按照如下步骤实施：将表面含有羟基或羧基的无机非金属颗粒和硅烷偶联剂先混合均匀，其中硅烷偶联剂的用量为无机非金属颗粒用量的10wt％‑150wt％，得到混合物①，再将混合物①与PCT混合均匀，其中无机非金属颗粒的用量为PCT用量的0.5wt％‑3wt％，得到混合物②，将混合物②送入密炼机或双螺杆挤出机中，于280℃‑300℃进行密炼或挤出，得到改性PCT；所述的硅烷偶联剂为至少一种末端含有功能基团的硅烷偶联剂，所述功能基团为能与PCT分子链端的‑OH或‑COOH进行反应的基团。本发明提供的PCT增粘方法具有简单、高效、成本低的优势。

Description

一种增粘聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种增粘聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)的方法。
(二)背景技术
PCT是一种性能优异的耐高温工程塑料。但PCT聚合时分子量通常不高。要想进一步提高分子量，就必须延长聚合时间，那样会导致搅拌困难和热降解。后期反应增粘是提高聚酯分子量的好方法。
在加工过程中，要经受不同程度的高温以及机械剪切作用，不可避免地使聚酯大分子发生高温氧化降解和力学降解而产生低聚物。在加工时需要添加增粘剂来防止过度降解。
目前市场常用的PCT扩链增粘剂是含有活泼环氧基团的低聚物，其增粘原理是共混时靠环氧基团和PCT大分子链端-COOH反应，实现PCT扩链。但价格昂贵(330元人民币/kg)。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种简单、低成本、可实现PCT增粘的方法。
本发明提供了一种增粘聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯(PCT)的方法，按照如下步骤实施：将表面含有羟基或羧基的无机非金属颗粒和硅烷偶联剂先混合均匀，其中硅烷偶联剂的用量为无机非金属颗粒用量的10wt％-150wt％，得到混合物①，再将混合物①与聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯(PCT)混合均匀，其中无机非金属颗粒的用量为PCT用量的0.5wt％-3wt％，得到混合物②，将混合物②送入密炼机或双螺杆挤出机中，于280℃-300℃进行密炼或挤出，得到改性PCT；所述的硅烷偶联剂为至少一种末端含有功能基团的硅烷偶联剂，所述功能基团为能与PCT分子链端的-OH或-COOH进行反应的基团。
本发明中，无机非金属颗粒表面含有的功能基团与硅烷偶联剂反应，使硅烷偶联剂接枝到无机非金属颗粒表面，进而偶联剂的功能基团与PCT分子链端的-OH或-COOH发生反应，实现PCT的增粘。
本发明中，作为优选，所述的功能基团是环氧基或胺基(-NH2)。进一步优选所述的末端含有功能基团的硅烷偶联剂为KH560或KH550。本发明特别优选所述硅烷偶联剂为KH560。
本发明所述无机非金属颗粒表面含有羟基或羧基，其粒径范围在10-200nm。所述的无机非金属颗粒优选表面含有羟基的SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、黏土或氧化石墨烯。本发明中，无机非金属颗粒表面羟基含量越高，修饰和增粘效果越好。
本发明所述的PCT，可以是PCT基础切片，也可以是PCT废旧膜、片得到的PCT回料，或PCT机头料。
本发明中，无机非金属颗粒的用量为PCT用量的0.5wt％-3wt％，优选2wt％-2.5wt％。
本发明中，硅烷偶联剂的用量为无机非金属颗粒用量的10wt％-150wt％，优选50wt％-100wt％
本发明中，优选密炼或挤出温度为285℃-290℃。
本发明所述的增粘是指增加聚酯的特性粘数即分子量，一般可通过熔指降低得到体现。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的PCT增粘方法，简单、高效、成本低，不仅可提高PCT的力学性能和耐热性能，还能提高PCT的成型加工性能。
(四)具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)(阿拉丁上海生化有限公司)缓慢滴加到纳米SiO2(美国卡博特公司，气相法亲水白炭黑)中，KH560添加量为SiO2的100wt％，边滴加边搅拌，使两者混合均匀，得到混合物①。将上述混合物①添加到PCT中(手工混匀即可)，得到混合物②。混合物②中SiO2的用量为PCT用量的0.5wt％。然后将混合物②送入平行双螺杆挤出机(Labtech Engineering Company Ltd.；型号：LTE20-40)，以150℃，290℃，285℃，300℃(从进料到机头依次)，转速40rpm挤出造粒(水冷切粒)。然后在熔指测量仪(承德金和仪器制造有限公司，型号：XNR-400A)上，在297℃，2.16Kg负荷下，测量熔指，发现熔指从纯PCT(以相同工艺从挤出机挤出切粒)的75.9g/10min，下降到64.4g/10min。证明有增粘效果。
实施例2：
其它同实施例1，但SiO2的用量为PCT用量的1wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到62.2g/10min。证明有增粘效果。
实施例3：
其它同实施例1，但SiO2的用量为PCT用量的1.5wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到41.8g/10min。证明有增粘效果。
实施例4
其它同实施例1，但SiO2的用量为PCT用量的2wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到31.8g/10min。证明有增粘效果。
实施例5：
其它同实施例1，但SiO2的用量为PCT用量的2.5wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到24.1g/10min。证明增粘效果明显。
实施例6：
其它同实施例1，但SiO2的用量为PCT用量的3wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到38.6g/10min。证明有增粘效果。
实施例8:
其他同实施例5，但KH560用量为纳米SiO2用量的50wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到50.1g/10min。证明有增粘效果。
实施例8:
其他同实施例5，但KH560用量为纳米SiO2用量的150wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到67.1g/10min。证明有增粘效果。
对比例1：
其它同实施例5，但SiO2中不添加KH560，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到70.5g/10min。证明只添加SiO2只有轻微的增粘效果。
对比例2：
其它同实施例1，但PCT中不添加纳米SiO2和KH560，而添加ADR4468(德国巴斯夫公司)，ADR4468的用量为PCT的0.5wt％，发现熔指从纯PCT的75.9g/10min，下降到42.3g/10min。与实施例3的效果相当，但成本为实施例3的1.4倍。

Claims (9)

1.一种增粘聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯的方法，其特征在于：所述方法按照如下步骤实施：将表面含有羟基或羧基的无机非金属颗粒和硅烷偶联剂先混合均匀，其中硅烷偶联剂的用量为无机非金属颗粒用量的10wt％-150wt％，得到混合物①，再将混合物①与聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯混合均匀，其中无机非金属颗粒的用量为聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯用量的0.5wt％-3wt％，得到混合物②，将混合物②送入密炼机或双螺杆挤出机中，于280℃-300℃进行密炼或挤出，得到改性的聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯；所述的硅烷偶联剂为至少一种末端含有功能基团的硅烷偶联剂，所述功能基团为能与聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯分子链端的-OH或-COOH进行反应的基团。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的功能基团是环氧基或胺基。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的末端含有功能基团的硅烷偶联剂为KH560或KH550。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH560。
5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于：所述无机非金属颗粒的粒径范围在10-200nm。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的无机非金属颗粒为表面含有羟基的SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、黏土或氧化石墨烯。
7.如权利要求1-4之一或6所述的方法，其特征在于：无机非金属颗粒的用量为聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯用量的2wt％-2.5wt％。
8.如权利要求1-4之一或6所述的方法，其特征在于：硅烷偶联剂的用量为无机非金属颗粒用量的50wt％-100wt％。
9.如权利要求1-4之一或6所述的方法，其特征在于：密炼或挤出温度为285℃-290℃。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009048426A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Hydrochem (S) Pte Ltd Process for production of polyester copolymers and a composition incorporating the copolymers
CN102040811A (zh) * 2010-12-29 2011-05-04 深圳市科聚新材料有限公司 一种pct工程塑料及制备方法
CN110172182A (zh) * 2019-04-22 2019-08-27 浙江金立达新材料科技股份有限公司 一种聚酯增粘/成核专用助剂及其制备和在pet改性中的应用

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