一种阻燃PTT共聚酯的生产方法

一种阻燃PTT共聚酯的生产方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃PTT共聚酯的生产方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种性能优异的新型聚酯，由于大分子链上存在的三个亚甲基而导致的区别于PET和PBT的“奇碳效应”，使得PTT聚酯能够同时克服PET的刚性和PBT的柔性，并兼有PET和PA的优点。因此，PTT聚酯在纺织、地毯、工程塑料及薄膜等领域极具开发和应用价值。但PTT聚酯与其他聚酯一样，属于易燃材料，需进行阻燃处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃PTT共聚酯的生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃PTT共聚酯的生产方法，其特征是包括以下步骤：

（1）、制备磷酸酯预聚液：取磷酸酯和1，3-丙二醇按质量1：2～4加入酯化釡中，并添加适量催化剂，使混合均匀，在温度140℃～170℃、压力30～100kPa和搅拌的情况下进行酯化反应3～6h，过滤，所得滤液即为磷酸酯预聚液；

（2）、制备复合分散液：取全氟丁基磺酸钾、聚甲基苯基硅氧烷、纳米蒙脱土和1，3-丙二醇按质量1：1～3：10～30：50～100进行混合，并经超声波进行分散，即得到复合分散液；

（3）、酯化反应：取对苯二甲酸和1，3-丙二醇按质量1.5～2：1加入酯化釡中，并添加适量催化剂，在温度200℃～240℃、压力0.1～0.4MPa下进行酯化反应2～4h，生成酯化物；

（4）、缩聚反应：将步骤（3）的酯化物转入聚合釡中，加入步骤（1）制得的磷酸酯预聚液和步骤（2）制得的复合分散液，再加入适量的聚乙二醇、稳定剂、抗氧剂和缩聚催化剂，在温度265℃～270℃、压力小于100Pa下进行缩聚反应2～4h，当产物的特性粘度达到0.6～0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；

（5）固相缩聚：将步骤（4）的缩聚物烘干，在温度180℃～210℃、真空度20～100Pa下进行固相缩聚4～20h，然后冷却，出料，即制得一种阻燃PTT共聚酯。

步骤（1）所述磷酸酯为三苯基磷酸酯、双酚A-双（二苯基磷酸酯）、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、聚苯基膦酸二苯砜酯中的一种。

步骤（1）和步骤（3）所述催化剂为醋酸锌、醋酸钴、醋酸锰、醋酸镁中的一种，催化剂的用量均为所述一种阻燃PTT共聚酯原料总质量的0.01～0.03wt%。

步骤（2）所述纳米蒙脱土为表面通过偶联剂或成膜剂活化处理、且粒径在25nm～75nm的钠基蒙脱土粉体。

步骤（4）所述磷酸酯预聚液的用量为步骤（3）所得酯化物的60～95wt%。

步骤（4）所述复合分散液的用量为步骤（3）所得酯化物的1～5wt%。

步骤（4）所述聚乙二醇的用量为步骤（3）所得酯化物的0.1～0.3wt%。

步骤（4）所述稳定剂为磷酸三甲酯，稳定剂用量为步骤（3）所得酯化物的0.01～0.03wt%。

步骤（4）所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物，抗氧剂用量为步骤（3）所得酯化物的0.01～0.03wt%。

本发明的有益效果是，本发明通过原位酯化和缩聚反应，并在缩聚反应前加入适量磷酸酯、全氟丁基磺酸钾、聚甲基苯基硅氧烷和纳米蒙脱土等助剂进行改性，使得到的产物具有优异阻燃性能，可达UL94 V-0级和极限氧指数在35%以上的无卤、无熔融阻燃效果，而且还具有良好的力学性能、热性能及电性能等，同时本发明的制备工序简单和易于操作，成本低，实用性强。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种阻燃PTT共聚酯的生产方法，其特征是包括以下步骤：（1）、制备磷酸酯预聚液：取磷酸酯和1，3-丙二醇按质量1：2～4加入酯化釡中，并添加适量催化剂，使混合均匀，在温度140℃～170℃、压力30～100kPa和搅拌的情况下进行酯化反应3～6h，过滤，所得滤液即为磷酸酯预聚液；（2）、制备复合分散液：取全氟丁基磺酸钾、聚甲基苯基硅氧烷、纳米蒙脱土和1，3-丙二醇按质量1：1～3：10～30：50～100进行混合，并经超声波进行分散，即得到复合分散液；（3）、酯化反应：取对苯二甲酸和1，3-丙二醇按质量1.5～2：1加入酯化釡中，并添加适量催化剂，在温度200℃～240℃、压力0.1～0.4MPa下进行酯化反应2～4h，生成酯化物；（4）、缩聚反应：将步骤（3）的酯化物转入聚合釡中，加入步骤（1）制得的磷酸酯预聚液和步骤（2）制得的复合分散液，再加入适量的聚乙二醇、稳定剂、抗氧剂和缩聚催化剂，在温度265℃～270℃、压力小于100Pa下进行缩聚反应2～4h，当产物的特性粘度达到0.6～0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；（5）固相缩聚：将步骤（4）的缩聚物烘干，在温度180℃～210℃、真空度20～100Pa下进行固相缩聚4～20h，然后冷却，出料，即制得一种阻燃PTT共聚酯。其中，步骤（1）所述磷酸酯为三苯基磷酸酯；步骤（1）和步骤（3）所述催化剂为醋酸锌，催化剂的用量均为所述一种阻燃PTT共聚酯原料总质量的0.02wt%；步骤（2）所述纳米蒙脱土为表面通过偶联剂或成膜剂活化处理、且粒径在25nm～75nm的钠基蒙脱土粉体；步骤（4）所述磷酸酯预聚液的用量为步骤（3）所得酯化物的80wt%；步骤（4）所述复合分散液的用量为步骤（3）所得酯化物的5wt%；步骤（4）所述聚乙二醇的用量为步骤（3）所得酯化物的0.3wt%；步骤（4）所述稳定剂为磷酸三甲酯，稳定剂用量为步骤（3）所得酯化物的0.01wt%；步骤（4）所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物，抗氧剂用量为步骤（3）所得酯化物的0.01wt%。

实施例2：

一种阻燃PTT共聚酯的生产方法，其特征是包括以下步骤：（1）、制备磷酸酯预聚液：取磷酸酯和1，3-丙二醇按质量1：2～4加入酯化釡中，并添加适量催化剂，使混合均匀，在温度140℃～170℃、压力30～100kPa和搅拌的情况下进行酯化反应3～6h，过滤，所得滤液即为磷酸酯预聚液；（2）、制备复合分散液：取全氟丁基磺酸钾、聚甲基苯基硅氧烷、纳米蒙脱土和1，3-丙二醇按质量1：1～3：10～30：50～100进行混合，并经超声波进行分散，即得到复合分散液；（3）、酯化反应：取对苯二甲酸和1，3-丙二醇按质量1.5～2：1加入酯化釡中，并添加适量催化剂，在温度200℃～240℃、压力0.1～0.4MPa下进行酯化反应2～4h，生成酯化物；（4）、缩聚反应：将步骤（3）的酯化物转入聚合釡中，加入步骤（1）制得的磷酸酯预聚液和步骤（2）制得的复合分散液，再加入适量的聚乙二醇、稳定剂、抗氧剂和缩聚催化剂，在温度265℃～270℃、压力小于100Pa下进行缩聚反应2～4h，当产物的特性粘度达到0.6～0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；（5）固相缩聚：将步骤（4）的缩聚物烘干，在温度180℃～210℃、真空度20～100Pa下进行固相缩聚4～20h，然后冷却，出料，即制得一种阻燃PTT共聚酯。其中，步骤（1）所述磷酸酯为双酚A-双（二苯基磷酸酯）；步骤（1）和步骤（3）所述催化剂为醋酸镁，催化剂的用量均为所述一种阻燃PTT共聚酯原料总质量的0.01wt%；步骤（2）所述纳米蒙脱土为表面通过偶联剂或成膜剂活化处理、且粒径在25nm～75nm的钠基蒙脱土粉体；步骤（4）所述磷酸酯预聚液的用量为步骤（3）所得酯化物的60wt%；步骤（4）所述复合分散液的用量为步骤（3）所得酯化物的5wt%；步骤（4）所述聚乙二醇的用量为步骤（3）所得酯化物的0.1wt%；步骤（4）所述稳定剂为磷酸三甲酯，稳定剂用量为步骤（3）所得酯化物的0.03wt%；步骤（4）所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物，抗氧剂用量为步骤（3）所得酯化物的0.01wt%。