專利名稱：一種新型聚酯擴鏈劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型聚酯擴鏈劑及其制備方法，特別是涉及一種可以顯著提高聚
酯的特性粘度且能降低體系中的羧基含量的新型聚酯擴鏈劑及其制備方法。
背景技術：
含有酯基的高聚物材料，如聚對苯二甲酸乙二酯等，在混煉、擠出、注塑，紡絲等工 序加工中，由于氧化、熱、水氣介質作用，大分子會發(fā)生降解，使分子量下降，造成材料性能 下降，影響產物加工使用性能。如何最大限度的提高或恢復降解的高分子材料的性能，已經 成為研究的重要領域之一。許多單位進行過擴鏈劑的研究，但相關專利和技術成果并不多， 真正實現(xiàn)商品化的更是少之又少。 對于不同的聚酯擴鏈齊U， Journal of Applied Polymer Science雜志Chain extenders forpolyester—文做了一系列的研究和探索，指出如雙(2_噁唑啉)等雙雜環(huán) 化合物可以作為羧基反應型擴鏈劑。雙噁唑啉是一種羧基反應型聚酯擴鏈劑，在熔融加工 溫度條件下，可與PET分子的端羧基發(fā)生偶聯(lián)反應，使聚合物的分子鏈增長，從而使聚酯的
特性粘度增大。但因雙噁唑啉是羧基反應型擴鏈劑，聚合物中大量的羥基并不參加反應，致 使擴鏈效率不高，增粘效果有限。其它還有羥基反應型擴鏈劑如二異氰酸酯、雙環(huán)酸酐、雙 環(huán)氧類化合物也可用于PET擴鏈，由于聚酯中羥基和羧基相比，羥基占大部分，所以使用羥 基反應型擴鏈劑在單純提高PET分子量方面有獨到的優(yōu)勢，但羥基反應型擴鏈劑不能有效 降低體系中羧基含量。 中國專利CN100432306C采用均苯四甲酸酸酐作為擴鏈劑制備高模超低縮聚酯 工業(yè)絲，擴鏈后的高黏度聚酯熔體粘度為1. 05±0. 02dL/g，含水率《30卯m，羧基含量 《15mol/t。但由于酸酐只與PET中的端羥基反應，如將其與羧基反應型擴鏈劑聯(lián)用作為聚 酯的擴鏈劑應該起到更加優(yōu)異的擴鏈效果。"擴鏈劑聯(lián)用技術對PET擴鏈反應的影響"一文 將噁唑啉和苯酐聯(lián)用結果表明，擴鏈劑聯(lián)用對于PET樹脂增粘是一個良好的方法，可使擴 鏈產物的特性粘度由0. 62dL/g增至1. ldL/g，并且羧基含量降至很低，在一定的聯(lián)用條件 下擴鏈產物的熱穩(wěn)定性可保持在較好水平。但引入兩種擴鏈劑使制備成本提高，同時也使 反應體系的副反應增加，影響最終產品的性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種新型聚酯擴鏈劑及其制備方法，也就是提供一種可以顯 著提高聚酯的特性粘度且能降低體系中的羧基含量的新型聚酯擴鏈劑及其制備方法。本發(fā) 明的新型聚酯擴鏈劑中的酰亞胺結構可以與聚酯中的羥基發(fā)生反應，顯著提高聚酯的特性 粘度，噁唑啉可以與聚酯中的羧基發(fā)生擴鏈反應，提高粘度的同時降低體系羧基含量，降低 聚酯加工和使用過程中的熱降解。 本發(fā)明的一種新型聚酯擴鏈劑，在苯環(huán)的鄰位分別含有o- (4， 4- 二甲基噁唑啉) 和丁二酰亞胺結構，其結構式為
—種制備如上所述的新型聚酯擴鏈劑的方法，包括以下步驟 a)將摩爾比為1 : 2 2. 8靛紅酸酐與2_氨基醇溶解在氯苯(按20mg/L的比例)
中，ZnCl2作為催化劑，其加入量為靛紅酸酐與2-氨基醇質量的0. 08 0. 20%，在100
12(TC反應20 26h，將反應液去除氯苯溶劑后得到粗產物，重結晶提純得到噁唑啉苯胺； b)將所得噁唑啉苯胺按溶于乙醚(按45mg/L)中，待固體完全溶解后，加入與噁唑
啉苯胺摩爾比為1 : 0. 75 0. 9的丁二酸酐，在室溫下攪拌反應2 6h，將反應產物過濾
得到中間體，用于下一步合成； c)將中間體、無水氯化鋅與硅藻士按質量比1. 0 : 0. 3 1. 2 : 6. 0 7. 5混合
均勻，碾磨至細粉術，在功率為380 800W微波輻照下，加熱5 20min，取出冷卻至室溫 后，加入乙酸乙酯溶出產物后，進行過濾，將過濾后的濾液脫除乙酸乙酯溶劑，得到粗產品 后，結晶即得新型聚酯擴鏈劑。 本發(fā)明的一種新型聚酯擴鏈劑的制備方法，其反應過程如下
和現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的特點是，根據(jù)本專利所制備的產品能與聚酯中存在的端 羥基和羧基發(fā)生化學反應，達到擴鏈效果，使聚酯的粘度提高，且有效降低端羧基含量，提 高熔體的均勻性，降低聚酯加工和使用過程中的熱降解。 本發(fā)明的擴鏈劑制備工藝簡單，合成所需原料方使易得，擴鏈劑的結構，分子量、 反應活性側基量可根據(jù)要求調整，且其用量少，特別適用于聚酯的擴鏈增粘反應，用其制備 的聚酯產品具有分子量高、制備工藝簡單、成本低的特點，且降低加工過程中的熱降解，提 高聚酯的使用價值。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)
明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術
人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限
定的范圍。 實施例l 1.將摩爾比為l : 2靛紅酸酐與2-氨基醇按20g/L的比例溶解在氯苯中，加入所 述靛紅酸酐與2-氨基醇總質量的0. 08的ZnCl2作為催化劑，在IO(TC反應20h，將反應液 去除氯苯溶劑后得到粗產物，重結晶提純得到噁唑啉苯胺。 2.將所得噁唑啉苯胺按45g/L的比例溶于乙醚中，待固體完全溶解后，加入丁二 酸酐，丁二酸酐與噁唑啉苯胺摩爾比為1 : 0.75，在室溫下攪拌2h，得到懸濁液。將反應液 過濾得到中間體，用于下一步合成。
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3.將質量比為l.O : 0.3 : 6. o的中間體，無水氯化鋅與硅藻土混合均勻，碾磨至 細粉末。于380W微波輻照功率下，加熱5min。取出冷卻至室溫后，加入乙酸乙酯溶出產物 后，脫除乙酸乙酯溶劑，得到粗產品后，結晶即得擴鏈劑，產率為59.2%。
實施例2 1.將摩爾比為l : 2.4靛紅酸酐與2-氨基醇按20g/L的比例溶解在氯苯中，加入 所述靛紅酸酐與2-氨基醇總質量的0. 14X的ZnC^作為催化劑，在12(TC反應23h，將反應 液去除氯苯溶劑后得到粗產物，重結晶提純得到噁唑啉苯胺。 2.將所得噁唑啉苯胺按45g/L的比例溶于乙醚中，待固體完全溶解后，加入丁二 酸酐，丁二酸酐與噁唑啉苯胺摩爾比為1 : 0.82，在室溫下攪拌4h，得到懸濁液。將反應液 過濾得到中間體，用于下一步合成。 3.將質量比為l.O : 0.8 : 7.0的中間體，無水氯化鋅與硅藻土混合均勻，碾磨至 細粉末。于500W微波輻照功率下，加熱12min。取出冷卻至室溫后，加入乙酸乙酯溶出產物 后，脫除乙酸乙酯溶劑，得到粗產品后，結晶即得擴鏈劑，產率為69.7%。
實施例3 4.將摩爾比為l : 2.8靛紅酸酐與2-氨基醇按20g/L的比例溶解在氯苯中，加入 所述靛紅酸酐與2-氨基醇總質量的0. 2%的ZnCl2作為催化劑，在12(TC反應26h，將反應 液去除氯苯溶劑后得到粗產物，重結晶提純得到噁唑啉苯胺。 5.將所得噁唑啉苯胺按45g/L的比例溶于乙醚中，待固體完全溶解后，加入丁二 酸酐，丁二酸酐與噁唑啉苯胺摩爾比為1 : 0.9，在室溫下攪拌6h，得到懸濁液。將反應液 過濾得到中間體，用于下一步合成。 6.將質量比為l.O : 1.2 : 7.5的中間體，無水氯化鋅與硅藻土混合均勻，碾磨至 細粉末。于800W微波輻照功率下，加熱20min。取出冷卻至室溫后，加入乙酸乙酯溶出產物 后，脫除乙酸乙酯溶劑，得到粗產品后，結晶即得擴鏈劑，產率為69.7%。
權利要求
一種新型聚酯擴鏈劑，其特征是在苯環(huán)的鄰位分別含有o-(4，4二甲基噁唑啉)和丁二酰亞胺結構，其結構式為FSA00000078019600011.tif
2. —種制備如權利要求1所述的新型聚酯擴鏈劑的方法，其特征在于包括以下步驟a) 將摩爾比為l : 2 2.8的靛紅酸酐與2氨基醇按20g/L的比例溶解在氯苯中，ZnCl2作為催化劑，其加入量為靛紅酸酐與2氨基醇質量之和的0. 08 0. 20%，在100 12(TC反應20 26h，將反應液去除氯苯溶劑后得到粗產物，重結晶提純得到噁唑啉苯胺；b) 將所得噁唑啉苯胺按45g/L的比例溶于乙醚中，待固體完全溶解后，加入丁二酸酐，丁二酸酐與噁唑啉苯胺摩爾比為1 : 0. 75 0. 9，在室溫下攪拌反應2 6h，將反應產物過濾得到中間體，用于下一步合成；c) 將上一步所得的中間體、無水氯化鋅與硅藻土按質量比1. 0 : 0. 3 1. 2 : 6. 0 7. 5混合均勻，碾磨至細粉末，在功率為380 800W微波輻照下，加熱5 20min，取出冷卻至室溫后，加入乙酸乙酯溶出產物后，進行過濾，將過濾后的濾液脫除乙酸乙酯溶劑，得到粗產品后，結晶即得新型聚酯擴鏈劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型聚酯擴鏈劑及其制備方法，所涉及的新型聚酯擴鏈劑可以顯著提高聚酯的特性粘度且能降低體系中的羧基含量，本新型聚酯擴鏈劑在苯環(huán)的鄰位分別含有o-(4，4-二甲基噁唑啉)和丁二酰亞胺結構，其中酰亞胺結構可以與聚酯中的羥基發(fā)生反應，顯著提高聚酯的特性粘度；噁唑啉可以與聚酯中的羧基發(fā)生擴鏈反應，提高粘度的同時降低體系羧基含量。其制備方法是(a)將靛紅酸酐與2-氨基醇溶解在氯苯中，加入催化劑反應制備出噁唑啉苯胺；(b)將所得噁唑啉苯胺溶于乙醚中，加入丁二酸酐反應過濾后得到中間體；(c)將中間體、無水氯化鋅與硅藻土混合均勻，經微波輻照加熱，冷卻后加入乙酸乙酯，溶出產物，脫除溶劑，結晶即得新型聚酯擴鏈劑。
文檔編號C08G63/91GK101792523SQ20101014054
公開日2010年8月4日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權日2010年4月7日
發(fā)明者丁文科, 張軍, 張歷, 李喆, 李文剛, 李羿, 潘磊, 王朝生, 王炯, 王麒, 胡偉立, 蔣漢雄, 趙萬金, 陳向玲, 陳大鐘, 黃偉鋒 申請人:東華大學