本發(fā)明涉及一種抗氧化黃變的光學聚酯及其制備方法。
背景技術：
隨著平板顯示、節(jié)能減排及光伏發(fā)電等新能源的迅猛發(fā)展，光學聚脂薄膜越來越顯示出其獨特的優(yōu)勢。近幾年來隨著國內高世代液晶面板的興起，對于上游關鍵材料如光學膜的需求也大幅增加。光學膜在液晶面板中應用量較大，約占到液晶面板成本的10%左右，以一條8代線總投資200億元計算，其光學膜的需求就達到20億元。例如液晶顯示屏，最少可以用到7-8張具有不同功能的PET薄膜（2張光擴散膜，1張增亮膜，2張相位差膜，1張防眩光膜，1張屏蔽導電膜）。數(shù)字成像和平板顯示技術成為全球的發(fā)展趨勢，光學級聚酯薄膜作為平板顯示的上游材料，其市場潛力不容忽視。
但是作為光學級屏幕膜使用時，聚酯的抗氧化性能和色度就變得十分重要起來。很多市場流通的手機平板屏幕膜在光、熱等條件下甚至于生廠加工過程中發(fā)生了緩慢氧化而降解變黃影響品質和屏幕效果。因此對于能抗氧化變黃的聚酯薄膜的研制一直是十分迫切解決的問題。
在聚酯中添加抗氧劑是塑料制品中普遍使用的達到抗氧目的的方法，但是作為光學聚酯中抗氧劑的選擇，首先要考慮到不能影響其光學性能，同時不能引入雜色，所以抗氧劑的選擇和后處理是十分必要的。若能在保持光學性能不降低的同時達到透明、防止老化變色的目的，其市場前景必定是十分廣闊的。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種抗氧化黃變的光學聚酯。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案：
一種抗氧化黃變的光學聚酯，由包括以下重量份數(shù)的原料制得：
二甲酸單體：20000-30000份，
乙二醇：6000-10000份，
催化劑：5-15份，
磷酸酯類穩(wěn)定劑：10-25份，
開口劑：2-10份，
亞磷酸酯類抗氧劑：5-30份，
鎂鹽：0.1-2份。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述二甲酸單體為對苯二甲酸或間苯二甲酸。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述催化劑為銻系、鈦系或鍺系催化劑。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述磷酸酯類穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述開口劑為硫酸鋇、碳酸鈣和二氧化硅中的至少一種。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述亞磷酸酯類抗氧劑為雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯或三（壬基代苯基）亞磷酸酯。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述鎂鹽為鎂鋁水滑石、碳酸鎂或醋酸鎂。
上述抗氧化黃變的光學聚酯的制備方法，包括如下步驟：
（1）將二甲酸單體、乙二醇、催化劑、磷酸酯類穩(wěn)定劑和開口劑混合，加熱進行酯化；
（2）酯化結束后，加入亞磷酸酯類抗氧劑和鎂鹽，抽真空，進行縮聚，得到所述抗氧化黃變的光學聚酯。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟（1）酯化反應的溫度為230～260℃，壓力為300～400 kPa。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟（2）縮聚反應的溫度為260～280℃，壓力≤50Pa。
本發(fā)明的有益效果是：通過在合成聚醋的過程中加入亞磷酸酯類抗氧劑，達到增強抗氧效果同時不引入雜色的目的，這是酚類和胺類抗氧劑無法做到的，同時引入鎂鹽的目的是防止亞磷酸酯類抗氧劑的水解失效，增強抗氧效果。本發(fā)明所合成的聚酯產品色度優(yōu)良、黃度低、耐氧化和紫外照射、長期使用無氧化變黃現(xiàn)象，使用壽命長，同時具有較高的拉伸強度，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良，特別適用于屏幕膜、背板膜等電子產品等領域。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1
對苯二甲酸2000 g，乙二醇800 g，催化劑 乙二醇銻0.8 g，穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯1 g，開口劑 粒徑為5μm的二氧化硅0.3 g，抗氧劑 三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.5 g，碳酸鎂0.02 g。
制備步驟如下：
(1)將對苯二甲酸、乙二醇、催化劑、開口劑和穩(wěn)定劑混合均勻，加入到5 L反應釜中，攪拌半小時，然后關閉攪拌，開啟真空系統(tǒng)緩慢抽出釜內氧氣，接著通入氮氣至常壓，重復抽真空通氮氣3次，然后加壓升溫進行酯化反應，反應溫度維持在230-260 ℃，釜內壓力維持在350kPa左右，通過工藝塔頂部出水量判斷酯化反應程度，當酯化達到95%以上后，酯化反應結束，此時釜內壓力在20 kPa以下，塔頂溫度在100 ℃以下。
(2)酯化反應結束后，關閉工藝塔閥門，從加料斗內加入事先混合均勻的三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯和碳酸鎂，將加料斗抽真空通氮氣三次，然后通入150 kPa的氮氣后打開料斗閥門加入，隨后緩慢的將釜內壓力抽出至-100 kPa后完全打開抽真空閥門，在高真空（30Pa左右）進行縮聚反應，期間釜內溫度維持在265-270 ℃之間；
(3)縮聚末期以特性黏度≥0.7作為終點，出料、冷卻、切粒得到抗氧化黃變的光學聚酯；
(4)將所得的光學聚酯經雙向拉伸后得到抗氧化黃變光學聚酯薄膜。
實施例2
間苯二甲酸2000 g，乙二醇850 g，催化劑 乙二醇銻0.9 g，穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯1.2 g，開口劑 粒徑為5μm的二氧化硅 0.5 g，抗氧劑 三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.8 g，醋酸鎂0.04 g。
(1)將間苯二甲酸、乙二醇、催化劑、開口劑和穩(wěn)定劑混合均勻，加入到5 L反應釜中，攪拌半小時，然后關閉攪拌，開啟真空系統(tǒng)緩慢抽出釜內氧氣，接著通入氮氣至常壓，重復抽真空通氮氣3次，然后加壓升溫進行酯化反應，反應溫度維持在230-260 ℃，釜內壓力維持在350kPa左右，通過工藝塔頂部出水量判斷酯化反應程度，當酯化達到95%以上后，酯化反應結束，此時釜內壓力在20 kPa以下，塔頂溫度在100 ℃以下。
(2)酯化反應結束后，關閉工藝塔閥門，從加料斗內加入事先混合均勻的三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯和醋酸鎂，將加料斗抽真空通氮氣三次，然后通入150 kPa的氮氣后打開料斗閥門加入，隨后緩慢的將釜內壓力抽出至-100 kPa后完全打開抽真空閥門，在30Pa左右進行縮聚反應，期間釜內溫度維持在265-270 ℃之間；
(3)縮聚末期以特性黏度≥0.7作為終點，出料、冷卻、切粒得到抗氧化黃變的光學聚酯；
(4)將所得的光學聚酯經雙向拉伸后得到抗氧化黃變光學聚酯薄膜。
實施例3
對苯二甲酸2000 g，乙二醇850 g，催化劑 乙二醇銻1 g，穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯1.5 g，開口劑 粒徑為5μm的碳酸鈣0.5 g，抗氧劑 三（壬基代苯基）亞磷酸酯1 g，醋酸鎂0.08 g。
(1)將對苯二甲酸、乙二醇、催化劑、開口劑和穩(wěn)定劑混合均勻，加入到5 L反應釜中，攪拌半小時，然后關閉攪拌，開啟真空系統(tǒng)緩慢抽出釜內氧氣，接著通入氮氣至常壓，重復抽真空通氮氣3次，然后加壓升溫進行酯化反應，反應溫度維持在230-260 ℃，釜內壓力維持在350kPa左右，通過工藝塔頂部出水量判斷酯化反應程度，當酯化達到95%以上后，酯化反應結束，此時釜內壓力在20 kPa以下，塔頂溫度在100 ℃以下。
(2)酯化反應結束后，關閉工藝塔閥門，從加料斗內加入事先混合均勻的三（壬基代苯基）亞磷酸酯和醋酸鎂，將加料斗抽真空通氮氣三次，然后通入150 kPa的氮氣后打開料斗閥門加入，隨后緩慢的將釜內壓力抽出至-100 kPa后完全打開抽真空閥門，在30Pa左右進行縮聚反應，期間釜內溫度維持在265-270 ℃之間；
(3)縮聚末期以特性黏度≥0.7作為終點，出料、冷卻、切粒得到抗氧化黃變的光學聚酯；
(4)將所得的光學聚酯經雙向拉伸后得到抗氧化黃變光學聚酯薄膜。
實施例4
對苯二甲酸2000 g，乙二醇900 g，催化劑 乙二醇銻1 g，穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯1.5 g，開口劑 粒徑為5μm的二氧化硅0.5 g，抗氧劑 雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯2 g，醋酸鎂0.12 g。
(1)將對苯二甲酸、乙二醇、催化劑、開口劑和穩(wěn)定劑混合均勻，加入到5 L反應釜中，攪拌半小時，然后關閉攪拌，開啟真空系統(tǒng)緩慢抽出釜內氧氣，接著通入氮氣至常壓，重復抽真空通氮氣3次，然后加壓升溫進行酯化反應，反應溫度維持在230-260 ℃，釜內壓力維持在350kPa左右，通過工藝塔頂部出水量判斷酯化反應程度，當酯化達到95%以上后，酯化反應結束，此時釜內壓力在20 kPa以下，塔頂溫度在100 ℃以下。
(2)酯化反應結束后，關閉工藝塔閥門，從加料斗內加入事先混合均勻的雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯和醋酸鎂，將加料斗抽真空通氮氣三次，然后通入150 kPa的氮氣后打開料斗閥門加入，隨后緩慢的將釜內壓力抽出至-100 kPa后完全打開抽真空閥門，在30Pa左右進行縮聚反應，期間釜內溫度維持在265-270 ℃之間；
(3)縮聚末期以特性黏度≥0.7作為終點，出料、冷卻、切粒得到抗氧化黃變的光學聚酯；
(4)將所得的光學聚酯經雙向拉伸后得到抗氧化黃變光學聚酯薄膜。
實施例5
對苯二甲酸2000 g，乙二醇900 g，催化劑 乙二醇銻1.2 g，穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯1 g，開口劑 粒徑為5μm的二氧化硅0.3 g，抗氧劑雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯2.4 g，鎂鋁水滑石0.2 g。
(1)將對苯二甲酸、乙二醇、催化劑、開口劑和穩(wěn)定劑混合均勻，加入到5 L反應釜中，攪拌半小時，然后關閉攪拌，開啟真空系統(tǒng)緩慢抽出釜內氧氣，接著通入氮氣至常壓，重復抽真空通氮氣3次，然后加壓升溫進行酯化反應，反應溫度維持在230-260 ℃，釜內壓力維持在350kPa左右，通過工藝塔頂部出水量判斷酯化反應程度，當酯化達到95%以上后，酯化反應結束，此時釜內壓力在20 kPa以下，塔頂溫度在100 ℃以下。
(2)酯化反應結束后，關閉工藝塔閥門，從加料斗內加入事先混合均勻的雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯和鎂鋁水滑石，將加料斗抽真空通氮氣三次，然后通入150 kPa的氮氣后打開料斗閥門加入，隨后緩慢的將釜內壓力抽出至-100 kPa后完全打開抽真空閥門，在30Pa左右進行縮聚反應，期間釜內溫度維持在265-270 ℃之間；
(3)縮聚末期以特性黏度≥0.7作為終點，出料、冷卻、切粒得到抗氧化黃變的光學聚酯；
(4)將所得的光學聚酯經雙向拉伸后得到抗氧化黃變光學聚酯薄膜。
實施例1-5所得抗氧化黃變光學聚酯薄膜的性能測試如表1所示。
表1
本發(fā)明與普通聚酯薄膜相比，在保證光學性能的基礎上具有很好的良好的色值、抗氧性能、抗紫外線性能、熱穩(wěn)定性能及耐濕熱老化性能，可在長期使用的條件下不變黃，同時具有較高的拉伸強度，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良，特別適用于屏幕膜、背板膜等電子產品領域。
最后應說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。