改性聚酯及其制备方法和应用与流程

本发明涉及聚酯领域，具体涉及一种改性聚酯及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来随着智能手机、人工智能、新能源汽车、太阳能发电领域的兴起，pet聚酯作为薄膜应用于电子行业如光学薄膜、锂电池隔膜、太阳能背板、汽车装饰膜等得到迅速发展。然而在这些应用中，静电危害是不容忽视的一大问题，这主要是由于pet产品容易积聚静电荷，易吸引灰尘，更严重时会造成精密电子元器件的损害、引发火灾和电击等伤害。另外，在一些数码、光学产品等的应用中还要求薄膜具有高的透明性。因此，制备兼具透明和抗静电性能的pet聚酯具有十分重要的现实意义。

2、目前，提高pet聚酯抗静电性能主要有三种方法：表面处理、共混和共聚。第一种方法只要是通过在pet聚酯表面涂覆抗静电剂，但常会引起薄膜表面粗糙、透明性降低，且其耐久性较差，在加工使用过程中抗静电性能会随着抗静电剂的损失逐渐丧失。第二种方法主要是通过共混抗静电剂或其它导电填料等，但同样会造成材料不透明、抗静电耐久性差以及机械性能降低等不利影响。第三种方法是制备透明抗静电聚酯最可行的手段，其原理是通过共聚的方法在聚酯分子中引入极性基团或降低聚酯结晶度，从而达到提高抗静电性能的目的。但是在共聚改性中常使用脂肪族长链单体进行共聚，这些柔性嵌段的引入会降低主链的规整性，导致聚酯的玻璃化转变温度和热稳定性能大幅降低。

3、cn107641295a公开了一种抗静电母粒及使用该抗静电母粒的薄膜，制备该抗静电母粒的方式是将氧化石墨烯作为抗静电组分加入聚酯切片中，尽管赋予了聚酯切片优异的导电性能，但切片及薄膜变的不透明。cn104086957b公开了一种高透明抗静电的pet聚酯薄膜及其制备方法，使用改性单体聚乙二醇/聚乙二醇单甲醚进行共聚制得共聚酯。最终制得的聚酯薄膜的表面电阻降低到108-1010ω，同时可以保持很高的透明度。但所得共聚酯的耐热性下降明显，因而需要进一步与聚酯切片复合使用。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的抗静电性能好的聚酯耐热性、玻璃化转换温度和透明性较低的问题，提供一种改性聚酯及其制备方法和应用，该改性聚酯具有较好的抗静电性能和耐热性，同时具有较高的可见光透光率，实现三种性能的兼顾，且不需要与聚酯切片混合使用。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种改性聚酯，所述改性聚酯含有改性酯单元，所述改性酯单元的结构如式(i)、式(ii)和式(iii)中的至少一者所示，在所述改性聚酯中，所述改性酯单元的含量大于等于17-70wt％，

3、

4、

5、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8和r15各自独立地为c1-c6亚烷基，r9、r10、r11和r12各自独立地为氢或者c1-c4烷基，r13和r14各自独立地为c0-c4亚烷基。

6、本发明第二方面提供一种改性聚酯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

7、s1、在酯化反应的条件下，将芳香族二元酸单体、脂肪族二元醇单体、改性单体和催化剂进行第一阶段反应，得到预聚物；所述改性单体选自具有式(v)所示结构的改性单体a、具有式(vi)所示结构的改性单体b和具有式(vii)所述的改性单体c中的至少一种，所述芳香族二元酸单体的结构如式(viii)所示，所述脂肪族二元醇单体的结构如式(ix)所示，

8、

9、

10、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8和r15各自独立地为c1-c6亚烷基，r9、r10、r11和r12各自独立地为氢或者c1-c4烷基，r13和r14各自独立地为c0-c4亚烷基；

11、s2、在缩聚反应的条件下，将所述预聚物进行第二阶段反应；

12、所述改性单体a和/或所述改性单体c的总摩尔量和所述脂肪族二元醇单体的摩尔比为0.15-1.5:1，或者所述改性单体b和所述芳香族二元酸单体的摩尔比为0.2-1.2:1。

13、本发明第三方面提供一种上述改性聚酯或上述制备方法制备得到的改性聚酯在电子产品、建筑材料、磁记录材料和感光材料中的应用。

14、通过上述技术方案，本发明提供的改性聚酯含有改性酯单元，所述改性酯单元的结构如式(i)、式(ii)和式(iii)中的至少一者所示，在所述改性聚酯中，所述改性酯单元的含量为17-70wt％，特定含量和特定结构的改性酯单元使得聚酯具有较好的抗静电性能和耐热性，同时具有较高透明度，实现三种性能的兼顾。在电子产品、建筑材料、磁记录材料和感光材料中有较好的应用。

1.一种改性聚酯，其特征在于，所述改性聚酯含有改性酯单元，所述改性酯单元的结构如式(i)、式(ii)和式(iii)中的至少一者所示，在所述改性聚酯中，所述改性酯单元的含量为17-70wt％，

2.根据权利要求1所述的改性聚酯，其特征在于，所述改性共聚酯的表面电阻率为1×108-7.2×1011ω、玻璃化转变温度为63-95℃、热分解温度为392-412℃、可见光透过率为88％-91％；

3.根据权利要求1所述的改性聚酯，其特征在于，所述改性酯单元的结构如式(i)和/或式(iii)所示；

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的改性聚酯，其特征在于，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8和r15各自独立地为c1-c4亚烷基，r9、r10、r11和r12各自独立地为氢或者c1-c2烷基，r13和r14各自独立地为c0-c2亚烷基；

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的改性聚酯，其特征在于，所述改性共聚酯中还含有式(iv)所示的酯单元b，

6.一种改性聚酯的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述改性单体a和/或所述改性单体c的总摩尔量和所述脂肪族二元醇单体的摩尔量的比值为0.3-0.85:1，或者所述改性单体b和所述芳香族二元酸单体的摩尔比为0.6-1.2:1；

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8和r15各自独立地为c1-c4亚烷基，r9、r10、r11和r12各自独立地为氢或者c1-c2烷基，r13和r14各自独立地为c0-c2亚烷基；

9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为锑系催化剂，以所述聚酯的理论产量计，以锑计的所述锑系催化剂的用量为145-180ppm；

10.权利要求1至5中任意一项所述的改性聚酯或权利要求6至9中任意一项所述的制备方法制备得到的改性聚酯在电子产品、建筑材料、磁记录材料和感光材料中的应用。