一種芳香族超支化聚酯增韌的pCBT新型材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種芳香族超支化聚酯增韌的pCBT新型材料及其制備方法。該pCBT材料采用一種新型的空間網(wǎng)絡(luò)狀的高度支化的大分子增韌劑芳香族端酯基超支化聚酯（HBPE）對對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯（CBT）樹脂進行改性，由以下配方為原料制備：對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯（CBT）91.7～99重量份，芳香族端酯基超支化聚酯（HBPE）1～8重量份，催化劑有機錫0～0.3重量份。本發(fā)明旨在解決環(huán)狀聚酯低聚物CBT原位聚合得到的pCBT材料韌性太差的問題，充分利用了芳香族端酯基超支化聚酯與CBT樹脂的低熔融粘度及高流動性的特點，且芳香族端酯基超支化聚酯與CBT樹脂具有相類似的重復(fù)基團，具有良好的相容性，可以充分共混得到均一共混物。采用該方法制備的pCBT新材料的韌性得到了明顯的提升。
【專利說明】一種芳香族超支化聚酯增韌的PCBT新型材料及其制備方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱塑性工程塑料制備領(lǐng)域，具體而言涉及一種利用新型增韌劑芳香族 超支化聚酯對CBT樹脂進行增韌改性獲得的pCBT新型材料，本發(fā)明還涉及一種超支化聚酯 增韌的PCBT新型材料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)是一種線性結(jié)晶型飽和聚酯樹脂，其在工業(yè)應(yīng)用中 的多種實例顯示出它無可替代的優(yōu)越性，現(xiàn)已成為繼聚酰胺（PA)、聚碳酸酯（PC)、聚甲醛 (Ρ0Μ)、改性聚苯醚(ΜΡΡ0)之后的第五大通用工程塑料。環(huán)狀聚酯低聚物（CBT)是一種兼 具高流動、高浸潤、高填充能力的復(fù)合材料用基體樹脂，其熔融黏度低，加入催化劑后可在 較低溫度（如180?200°C )下聚合生成熱塑性工程塑料pCBT，反應(yīng)時間可控制在幾十秒 到幾十分鐘，無反應(yīng)熱和V0C釋放。CBT幾乎可以用所有的熱塑性和熱固性樹脂的加工方式 進行加工，已成功應(yīng)用于汽車、風(fēng)能、建筑、運動器具、航海和航空等領(lǐng)域。
[0003] CBT開環(huán)聚合后得到pCBT，與縮聚法得到的常規(guī)PBT具有相同的結(jié)構(gòu)單元，以及相 似的物理、化學(xué)和機械性能，但韌性不足，其致脆機理是困擾學(xué)術(shù)界多年的問題，脆性大也 成為阻礙CBT在熱塑性復(fù)合材料領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。目前雖有研究者嘗試過 原位共聚、納米粒子增韌改性等手段，但這些改性都必須引入新的組分，帶來CBT黏度升高 或強度和熔點下降等負面影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是要解決CBT樹脂原位聚合得到的pCBT材料脆性太大的問題，為 了提高pCBT材料的韌性，提供了一種芳香族超支化聚酯增韌的pCBT新型材料及其制備方 法。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：采用一種新型的增韌劑芳香族端酯 基超支化聚酯對CBT樹脂進行改性，得到一種增韌效果良好的pCBT新型材料，其特征在于， 它是按以下配方為原料來制備的：
[0006] 對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯（CBT) 91. 7?99重量份
[0007] 芳香族端酯基超支化聚酯（HBPE) 1?8重量份
[0008] 催化劑有機錫 0?0· 3重量份
[0009] 所述的對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯（CBT)為各種型號的對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯，包括 但不限于 CBT100、CBT200 或 CBT160。
[0010] 所述的CBT結(jié)構(gòu)式為：
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種芳香族超支化聚酯增韌的PCBT材料，其特征在于，其是對苯二甲酸環(huán)丁二醇 酯、芳香族端酯基超支化聚酯以及催化劑有機錫進行原位聚合制得，原料配比如下： 對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯 91. 7?99重量份 芳香族端酯基超支化聚酯1?8重量份 催化劑有機錫 0?0. 3重量份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香族超支化聚酯增韌的pCBT材料，其特征在于，所述對苯 二甲酸環(huán)丁二醇酯選自CBT100、CBT200或CBT160。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香族超支化聚酯增韌的pCBT材料，其特征在于，所述對苯 二甲酸環(huán)丁二醇酯，具有以下結(jié)構(gòu)：
其中n=2?10。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香族超支化聚酯增韌的pCBT材料，其特征在于，所述芳 香族端醋基超支化聚醋的端基為醋基，重復(fù)基團為苯環(huán)與醋基，分子量為6000?10000g/ mol，支化度為40 %?49 %，分子結(jié)構(gòu)重復(fù)基團如下所示：
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香族超支化聚酯增韌的pCBT材料，其特征在于，所述芳香 族端酯基超支化聚酯結(jié)構(gòu)重復(fù)基團中，D代表樹形單元，這種單元包含了三個支化結(jié)構(gòu)；L1 與L2代表兩種不同的線性單元，這種單元包含了兩個支化結(jié)構(gòu)和一個端基結(jié)構(gòu)；T1與T2 代表兩種不同的端基單元，這種單元包含了一個支化結(jié)構(gòu)和兩個端基結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)式中左側(cè) 的波浪線代表如結(jié)構(gòu)式所示的重復(fù)結(jié)構(gòu)，包括3 - 4個D單元，6 - 8個L單元，9 - 12個T單 J Li 〇
6. 權(quán)利要求1?5任一項所述芳香族超支化聚酯增韌的pCBT材料的制備方法，該方法 是通過將對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯、芳香族端酯基超支化聚酯以及催化劑有機錫進行原位聚 合而制備的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，該方法所采用的催化劑有機錫結(jié)構(gòu) 式為Bu(4-n)SnRn，其中R為有機基團，n=l，2, 3, 4。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：（a)稱取對苯 二甲酸環(huán)丁二醇酯顆粒料，在干燥箱中1〇〇?120°C干燥2?4小時，然后在160?200°C 溫度，氮氣保護狀態(tài)下加熱熔融； (b) 稱取芳香族端酯基超支化聚酯，迅速加入（a)所得的熔融對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯 中，混合均勻； (c) 稱取催化劑有機錫，加入上述步驟（b)所得的液態(tài)熔融共混物中，控制溫度180? 250 °C進行原位聚合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：（a)將對苯二 甲酸環(huán)丁二醇酯粉末以及芳香族端酯基超支化聚酯粉末在80?150°C溫度下干燥2?5小 時； (b) 稱取對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯粉末、芳香族端酯基超支化聚酯粉末以及催化劑有機 錫，放入高速攪拌機，攪拌10?30分鐘，使對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯、芳香族端酯基超支化聚 酯與催化劑有機錫進行充分預(yù)混合； (c) 將對苯二甲酸環(huán)丁二醇酯粉末、芳香族端酯基超支化聚酯粉末與催化劑有機錫的 預(yù)混物在180?250°C溫度下進行原位聚合，得到產(chǎn)物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述的原位聚合反應(yīng)為雙螺桿 擠出反應(yīng)或反應(yīng)荃反應(yīng)聚合兩種方式。
【文檔編號】C08G63/78GK104151787SQ201410093962
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】岳利培, 晏義伍, 曹海琳, 翁履謙, 郭悅 申請人:深圳航天科技創(chuàng)新研究院