本發(fā)明屬于聚酯合成改性技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法。
背景技術(shù)：
聚酯(PET)屬于高分子化合物，主要指對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)經(jīng)過縮聚制成的聚對苯二甲酸乙二醇酯，具有優(yōu)異的綜合性能，被廣泛應(yīng)用在合成纖維、瓶片、薄膜方面，在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的用途也越來越廣泛，但由于結(jié)晶速率很慢、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、尤其是后加工成型過程中，成型周期長，結(jié)晶性能差，導(dǎo)致產(chǎn)品成型收縮率大，尺寸穩(wěn)定性差，較難賦予聚酯材料高強(qiáng)高模的特性，限制了在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，所以如何提高聚酯材料的強(qiáng)度和模量，改善力學(xué)性能，一直是研究者研發(fā)的熱點(diǎn)。
為增強(qiáng)聚酯的力學(xué)性能，開發(fā)高強(qiáng)高模的聚酯產(chǎn)品，一般采用玻纖增強(qiáng)或添加共聚組分的方法來改善聚酯材料的結(jié)晶性，使其具備高強(qiáng)高模的特性。碳酸鈣晶須用于改性塑料、橡膠、纖維等熱塑性材料表現(xiàn)出顯著的增強(qiáng)、增韌作用。還可以改善產(chǎn)品的彎曲強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、抗老化性能；還可提升加工性能及制品的表面光潔度。
云母粉是一種非金屬礦物，含有多種成分，其中主要有SiO2，含量一般在49％左右，Al2O3含量在30％左右。在橡膠、塑料等高分子材料中有著廣泛應(yīng)用，含有超細(xì)云母粉的聚酯材料強(qiáng)度高，形變小，聚酯熔體的加工流動(dòng)性好。
硅灰石具有良好的耐磨性、較高的折光率以及較高的白度等物理化學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于陶瓷、油漆、涂料、塑料、橡膠、化工、造紙以及作為石棉代用品等，它作為聚酯填料，可以提高沖擊強(qiáng)度，增強(qiáng)流動(dòng)性，改善抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度，提高白度和不透明度等。
氫氧化鎂晶須是以單晶形式生長而成的具有一定長徑比一種纖維材料，具有強(qiáng)度高等功能，因其長度為高分子材料大分子鏈長度的幾倍到幾十倍，少量加入到高分子材料中，能起到增強(qiáng)、增韌的效果。
1、3-丙二醇(PDO)通過增加聚酯分子鏈中亞甲基螺旋式排列方式，降低晶格堆積密度，而1、4-丁二醇(BDO)可提升結(jié)晶速率，改善結(jié)晶性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法。
本發(fā)明提供的一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法，它采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將2-3份表征參數(shù)直徑為0.5-3um、長度為5-20um的有機(jī)化碳酸鈣晶須，2-3份有機(jī)化硫酸鋇納米粉體，1-2份800目云母粉，0.2-0.5份鍺酸鈉，0.4-1.2份月桂胺，5-10份對羥基苯甲酸，60-70份乙二醇，8-10份1,3-丙二醇，8-10份1,4-丁二醇混合，在70℃攪拌球磨機(jī)密閉研磨反應(yīng)2-4小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將0.5-1份長徑比為14-16:0.5-1.5有機(jī)化硅灰石納米針狀纖維，0.5-1份表征參數(shù)直徑為0.2-5um、長度10-25um的有機(jī)化氫氧化鎂晶須，0.5-0.9份高溫抗氧劑1098，0.2-0.4份乙二醇銻，0.1-0.3份質(zhì)子化劑磷酸，0.2-0.8份乙醇胺，5-10份分子量為15000的聚乙二醇PEG，5-10份1,3-丙二醇混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機(jī)研磨反應(yīng)1-2小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時(shí)保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將2-4份步驟A)獲得的高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液與6-8份乙二醇混合，再與15-18份對苯二甲酸組分進(jìn)行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時(shí)加入到聚合裝置，在溫度250℃、壓力0.15MPa下進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1-2份由步驟B)制備的高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制得一種高強(qiáng)、高模聚酯。
本發(fā)明提供的一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法，它采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將2.5表征參數(shù)直徑為1.75um、長度為17.5um有機(jī)化碳酸鈣晶須，2.5份有機(jī)化硫酸鋇納米粉體，1.5份800目云母粉，0.3份鍺酸鈉，0.8份月桂胺，7份對羥基苯甲酸，65份乙二醇，9份1,3-丙二醇，9份1,4-丁二醇混合，在70℃攪拌球磨機(jī)密閉研磨反應(yīng)3小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將0.7份長徑比為15:1的有機(jī)化硅灰石納米針狀纖維，0.7份表征參數(shù)直徑為2.6um、長度17.5um的有機(jī)化氫氧化鎂晶須，0.7份高溫抗氧劑1098，0.3份乙二醇銻，0.2份質(zhì)子化劑磷酸，0.5份乙醇胺，7份分子量為15000的聚乙二醇PEG，7份1,3-丙二醇混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機(jī)研磨反應(yīng)1.5小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時(shí)保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將3份步驟A)獲得的高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液與7份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進(jìn)行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時(shí)加入到聚合裝置，在溫度250℃、壓力0.15MPa下進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1.5份由步驟B)制備的高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制得一種高強(qiáng)、高模聚酯。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：通過有機(jī)化碳酸鈣晶須、有機(jī)化硅灰石納米狀纖維、有機(jī)化氫氧化鎂晶須等改性組分的添加，使聚酯材料產(chǎn)生增韌增強(qiáng)的效果；丙二醇、丁二醇增強(qiáng)聚酯分子鏈的柔順性和運(yùn)動(dòng)能力，賦予產(chǎn)品較高的結(jié)晶度及較好的加工定型性，產(chǎn)品具有較高的強(qiáng)度和模量；通過球磨工藝混合研磨改性組分，然后參與共聚合反應(yīng)，改性劑無團(tuán)聚現(xiàn)象，其分散均勻；通過本發(fā)明方法合成的聚酯具有高強(qiáng)高模的、且抗沖擊性優(yōu)良，能滿足其在工業(yè)領(lǐng)域作為結(jié)構(gòu)材料的使用要求，具備非常好的市場前景。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。以下實(shí)施例僅對本申請進(jìn)行進(jìn)一步說明，不應(yīng)理解為對本申請的限制。
本發(fā)明所述的一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將2-3份表征參數(shù)直徑為0.5-3um、長度為5-20um的有機(jī)化碳酸鈣晶須，2-3份有機(jī)化硫酸鋇納米粉體，1-2份800目云母粉，0.2-0.5份鍺酸鈉，0.4-1.2份月桂胺，5-10份對羥基苯甲酸，60-70份乙二醇，8-10份1,3-丙二醇，8-10份1,4-丁二醇混合，在70℃攪拌球磨機(jī)密閉研磨反應(yīng)2-4小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將0.5-1份長徑比為14-16:0.5-1.5有機(jī)化硅灰石納米針狀纖維，0.5-1份表征參數(shù)直徑為0.2-5um、長度10-25um的有機(jī)化氫氧化鎂晶須，0.5-0.9份高溫抗氧劑1098，0.2-0.4份乙二醇銻，0.1-0.3份質(zhì)子化劑磷酸，0.2-0.8份乙醇胺，5-10份分子量為15000的聚乙二醇PEG，5-10份1,3-丙二醇混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機(jī)研磨反應(yīng)1-2小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時(shí)保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將2-4份步驟A)獲得的高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液與6-8份乙二醇混合，再與15-18份對苯二甲酸組分進(jìn)行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時(shí)加入到聚合裝置，在溫度250℃、壓力0.15MPa下進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1-2份由步驟B)制備的高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制得一種高強(qiáng)、高模聚酯。
實(shí)施例1：一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將2份表征參數(shù)直徑為0.5um、長度為5um的有機(jī)化碳酸鈣晶須，2份有機(jī)化硫酸鋇納米粉體，1份800目云母粉，0.2份鍺酸鈉，0.4份月桂胺，5份對羥基苯甲酸，60份乙二醇，8份1,3-丙二醇，8份1,4-丁二醇混合，在70℃攪拌球磨機(jī)密閉研磨反應(yīng)2小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將0.5份長徑比為14:0.5有機(jī)化硅灰石納米針狀纖維，0.5份表征參數(shù)直徑為0.2um、長度10um的有機(jī)化氫氧化鎂晶須，0.5份高溫抗氧劑1098，0.2份乙二醇銻，0.1份質(zhì)子化劑磷酸，0.2份乙醇胺，5份分子量為15000的聚乙二醇PEG，5份1,3-丙二醇混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機(jī)研磨反應(yīng)1小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時(shí)保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將2份步驟A)獲得的高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液與6份乙二醇混合，再與15份對苯二甲酸組分進(jìn)行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時(shí)加入到聚合裝置，在溫度250℃、壓力0.15MPa下進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1份由步驟B)制備的高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種高強(qiáng)、高模聚酯。
實(shí)施例2：一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將2.5表征參數(shù)直徑為1.75um、長度為17.5um有機(jī)化碳酸鈣晶須，2.5份有機(jī)化硫酸鋇納米粉體，1.5份800目云母粉，0.3份鍺酸鈉，0.8份月桂胺，7份對羥基苯甲酸，65份乙二醇，9份1,3-丙二醇，9份1,4-丁二醇混合，在70℃攪拌球磨機(jī)密閉研磨反應(yīng)3小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將0.7份長徑比為15:1的有機(jī)化硅灰石納米針狀纖維，0.7份表征參數(shù)直徑為2.6um、長度17.5um的有機(jī)化氫氧化鎂晶須，0.7份高溫抗氧劑1098，0.3份乙二醇銻，0.2份質(zhì)子化劑磷酸，0.5份乙醇胺，7份分子量為15000的聚乙二醇PEG，7份1,3-丙二醇混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機(jī)研磨反應(yīng)1.5小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時(shí)保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將3份步驟A)獲得的高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液與7份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進(jìn)行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時(shí)加入到聚合裝置，在溫度250℃、壓力0.15MPa下進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1.5份由步驟B)制備的高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種高強(qiáng)、高模聚酯。
實(shí)施例3：一種高強(qiáng)、高模聚酯的合成方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將3份表征參數(shù)直徑為3um、長度為20um的有機(jī)化碳酸鈣晶須，3份有機(jī)化硫酸鋇納米粉體，2份800目云母粉，0.5份鍺酸鈉，1.2份月桂胺，10份對羥基苯甲酸，70份乙二醇，10份1,3-丙二醇，10份1,4-丁二醇混合，在70℃攪拌球磨機(jī)密閉研磨反應(yīng)4小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將1份長徑比為16:1.5有機(jī)化硅灰石納米針狀纖維，1份表征參數(shù)直徑為5um、長度25um的有機(jī)化氫氧化鎂晶須，0.9份高溫抗氧劑1098，0.4份乙二醇銻，0.3份質(zhì)子化劑磷酸，0.8份乙醇胺，10份分子量為15000的聚乙二醇PEG，10份1,3-丙二醇混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機(jī)研磨反應(yīng)2小時(shí)，得到一種高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時(shí)保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將4份步驟A)獲得的高強(qiáng)、高模復(fù)合醇溶液與8份乙二醇混合，再與18份對苯二甲酸組分進(jìn)行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時(shí)加入到聚合裝置，在溫度250℃、壓力0.15MPa下進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入2份由步驟B)制備的高強(qiáng)、高模復(fù)合促進(jìn)劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種高強(qiáng)、高模聚酯。
本發(fā)明所述的實(shí)施例并不限于以上所述實(shí)施例，通過前述公開的數(shù)值范圍，在就具體實(shí)施例中進(jìn)行任意替換，從而可以得到無數(shù)個(gè)實(shí)施例，對此不一一例舉。