本發(fā)明涉及高分子材料，特別涉及一種聚酯材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、對(duì)核輻射產(chǎn)生的中子、γ射線等具有防護(hù)效果的塑料稱為防輻射塑料。隨著塑料材料在食品、醫(yī)療、空間及核技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，對(duì)塑料材料的耐輻射性能要求也越來(lái)越高。輻射包括電磁輻射和電離輻射，電磁輻射的波長(zhǎng)范圍很廣，從10-12m(如γ射線)到幾百米(如無(wú)線電波)。電離輻射指能引起物質(zhì)電離的輻射，即波長(zhǎng)小于10-7m，能量高于10ev的電磁波、被加速的帶電離子、和中性離子，它們能直接或間接引起物質(zhì)分子的激發(fā)與電離，引起性能的劣化。塑料的防輻射則是要求塑料制品在輻射環(huán)境下，各種性能不發(fā)生較大的變化，不影響制品原有的功能使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚酯材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)聚酯材料的具體組分構(gòu)成進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)一步通過(guò)聚碳酸酯、相容劑與二苯基砜的配合作用，制備得到既滿足防輻射要求，又具有優(yōu)異的機(jī)械性能、抗沖擊性、耐熱性和顏色穩(wěn)定性的聚酯材料。該聚酯材料輻射能量35kgy條件下1000小時(shí)還能保持98％以上的材料性能。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種聚酯材料，所述聚酯材料包括：

4、73重量％至83重量％的聚碳酸酯；

5、10重量％至15重量％的二苯基砜；

6、3重量％至5重量％的相容劑；以及

7、4重量％至7重量％的其他助劑。

8、本發(fā)明中，添加的二苯基砜含有兩個(gè)苯基，與聚碳酸酯共混后，在相容劑作用下，與聚碳酸酯的酯基反應(yīng)，從而提高了聚碳酸酯的芳環(huán)的比例，增強(qiáng)了分子鏈的極性，提高了材料本身的剛性，使得本發(fā)明提供的聚酯材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、抗沖擊性、耐熱性和顏色穩(wěn)定性，在輻射能量35kgy條件下1000小時(shí)還能保持98％以上的材料性能。

9、在本發(fā)明的聚酯材料中，所述聚碳酸酯占所述聚酯材料的重量百分比為73％-83％，例如可以是73重量％、74重量％、75重量％、76重量％、77重量％、78重量％、79重量％、80重量％、81重量％、82重量％、83重量％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用；

10、出于本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)“聚碳酸酯(polycarbonate，pc)”可以被寬泛的解釋。它在寬泛的意義上是指在分子主鏈中含有碳酸酯的高分子化合物的總稱，對(duì)于二羥基化合物的線型結(jié)構(gòu)的聚碳酸酯一般用如下通式表示：

11、

12、式中，r代表二羥基化合物ho-r-oh的母核，隨著r基團(tuán)的不同可以分成脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯。

13、在本發(fā)明的聚酯材料中，所述二苯基砜占所述聚酯材料的重量百分比為10％-15％，例如可以是10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用；其中，需要說(shuō)明的是，二苯基砜的添加量應(yīng)在10重量％及以上，若過(guò)低，會(huì)使得在與聚碳酸酯進(jìn)行酯基反應(yīng)所形成的芳環(huán)比例不足，抗輻射的能力難以得到體現(xiàn)；而若添加量過(guò)高時(shí)，所形成的芳環(huán)比例已足夠，再提高二苯基砜的添加量，其抗輻射的能力已無(wú)法進(jìn)一步得到提高；在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述二苯基砜占所述聚酯材料的重量百分比為13％-15％，在該占比下，所述聚酯材料的機(jī)械性能、抗沖擊性、耐熱性和顏色穩(wěn)定性更優(yōu)。

14、在本發(fā)明的聚酯材料中，所述相容劑占所述聚酯材料的重量百分比為3％-5％，例如可以是3重量％、4重量％、5重量％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用；

15、在本發(fā)明的聚酯材料中，所述其他助劑占所述聚酯材料的重量百分比為4％-7％，例如可以是4重量％、5重量％、6重量％、7重量％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

16、在一實(shí)施例中，所述聚碳酸酯在300℃、1.2kg條件下的熔融指數(shù)為5-30g/10min，具體可以是5、10、15、20、25、30g/10min等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用，其中，值得注意的是，對(duì)于本發(fā)明的聚碳酸酯而言，其熔融指數(shù)在低于5g/10min時(shí)，聚碳酸酯的分子量過(guò)高，不利于實(shí)現(xiàn)與二苯基砜、相容劑的分散，而熔融指數(shù)若高于30g/10min，會(huì)使得聚碳酸酯的分子量過(guò)低，影響材料的性能。

17、在一實(shí)施例中，所述其他助劑包括增韌劑；

18、優(yōu)選地，所述聚酯材料包括3重量％至5重量％的增韌劑，例如可以是3重量％、4重量％、5重量％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

19、在一實(shí)施例中，所述聚酯材料包括：

20、73重量％至83重量％的聚碳酸酯；

21、10重量％至15重量％的二苯基砜；

22、3重量％至5重量％的相容劑；

23、3重量％至5重量％的增韌劑；以及

24、1重量％至2重量％的其他助劑。

25、在一實(shí)施例中，所述增韌劑包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、硅-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯中的任意一種或至少兩種的組合。

26、在一實(shí)施例中，所述相容劑包括乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的任意一種或至少兩種的組合。

27、在一實(shí)施例中，所述其他助劑還包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑、抗紫外劑中的任意一種或至少兩種的組合；

28、優(yōu)選地，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配物和/或胺類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配物；

29、優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為硅酮母粒和/或季戊四醇硬脂酸酯；

30、優(yōu)選地，所述抗紫外劑包括2-(2’-羥基-3’，5’-二枯基苯基)苯并三氮唑、2-(2'-羥基-5'-特辛基)苯基苯并三氮唑、2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑中的任意一種或至少兩種的組合。

31、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的聚酯材料的制備方法，所述制備方法包括：

32、將含水率≤0.1％的聚碳酸酯、二苯基砜、相容劑、其他助劑混合，加入擠出機(jī)經(jīng)熔融造粒，得到所述聚酯材料。

33、在一實(shí)施例中，所述擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40-50：1，擠出機(jī)的溫度范圍為220-260℃，基礎(chǔ)的螺桿轉(zhuǎn)速為300-600rpm/min；

34、優(yōu)選地，所述擠出機(jī)的各段溫度如下：

35、一區(qū)溫度為220-230℃，二區(qū)溫度為230-240℃，三區(qū)到九區(qū)溫度為240-260℃，機(jī)頭溫度為240-260℃。

36、第三方面，本發(fā)明提供一種防輻射制品，所述防輻射制品的部分或全部由聚酯材料制成，其中，所述聚酯材料為第一方面所述的聚酯材料。

37、第四方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的聚酯材料或如第三方面所述的防輻射制品在核輻射、電離輻射和電磁輻射中的應(yīng)用。

38、基于上述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的聚酯材料具有以下至少一的有益技術(shù)效果：

39、本發(fā)明提供的聚酯材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、抗沖擊性、耐熱性和顏色穩(wěn)定性，在輻射能量35kgy條件下1000小時(shí)還能保持98％以上的材料性能。可以應(yīng)用于通信、核電站、醫(yī)療及食品的滅菌處理等領(lǐng)域。

40、本發(fā)明的其它特征和有益效果將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他有益效果可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。