改性聚酯及其制备方法和应用与流程

本发明涉及聚酯改性，具体涉及一种改性聚酯及其制备方法和应用。

背景技术：

1、pet聚酯材料作为重要的工程塑料，在包装、薄膜、纤维等多个领域具有广泛应用。同时，随着科技的进步和市场的不断拓展，对pet聚酯材料的性能要求也日益提高。特别是在高洁净度环境、电子设备封装、食品包装等领域，对材料的抗静电性能有着严格的要求。然而，由于其结构的影响，pet聚酯本身固有的抗静电性能不足，往往在应用过程中带来静电积累、吸尘等问题，不仅影响产品质量，还可能引发安全隐患。因此，提高pet聚酯的抗静电性能，具有重要的现实意义和应用价值，不仅能够满足市场需求，还能进一步拓展其应用领域。

2、提高pet聚酯抗静电性能的方法主要有以下三种：表面处理、共混和共聚。相较于前两种方法，使用共聚改性的方法可以制备表面光滑、抗静电持久的共聚酯。共聚改性的原理主要是在合成过程中，引入柔性链段、不对称结构和极性基团等改性组分使聚酯改性，但往往造成聚酯本身力学性能如拉伸强度的大幅下降，且聚酯的抗静电性能提高有限。

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共聚改性制备的聚酯的力学性能大幅下井且抗静电性能提高有限的问题，提供一种改性聚酯及其制备方法和应用，该改性聚酯在保证力学性能的同时具有较好的抗静电性能，同时具有较高的导热性能。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种改性聚酯，所述改性聚酯含有碳化硅纳米片和共聚酯，所述共聚酯含有由改性单体形成的结构单元a和具有醚基的结构单元b，所述改性单体选自结构如式(i)所示的改性单体a、结构如式(ii)所示的改性单体b、式(iii)所示的改性单体c、式(iv)所示的改性单体d和式(v)所示的改性单体e中的至少一种，在所述改性聚酯中，所述碳化硅纳米片的含量为0.25-1wt％，所述结构单元b的含量为0.1-15wt％；

3、

4、其中，r4、r5、r6、r13、r14和r15各自独立地为氢或c1-c3烷基，r7和r8各自独立地为氢或羟基取代的烷基，r9、r10和r11各自独立地为c1-c4亚烷基，r12、r1、r2和r3各自独立地为c4-c10亚烷基，p和q各自独立地为3-300的自然数。

5、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：

6、s1、在酯化反应的条件下，将二元酸单体、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；

7、s2、在聚合反应的条件下，将所述预聚物、碳化硅纳米片和含有醚基的化合物进行第二阶段反应；

8、所述改性单体选自结构如式(i)所示的改性单体a、结构如式(ii)所示的改性单体b、式(iii)所示的改性单体c、式(iv)所示的改性单体d和式(v)所示的改性单体e中的至少一种，以所述改性聚酯的理论产量计，所述碳化硅纳米片的用量为0.25-1wt％，所述含有醚基的化合物的用量为0.1-15wt％；

9、

10、其中，r4、r5、r6、r13、r14和r15各自独立地为氢或c1-c3烷基，r7和r8各自独立地为氢或羟基取代的烷基，r9、r10和r11各自独立地为c1-c4亚烷基，r12、r1、r2和r3各自独立地为c4-c10亚烷基，p和q各自独立地为3-300的自然数。

11、本发明第三方面提供一种上述改性聚酯在包装、纺织或电子材料中的应用。

12、通过上述技术方案，本发明提供的改性聚酯中同时含有碳化硅纳米片和共聚酯，所述共聚酯含有由改性单体形成的结构单元a和具有醚基的结构单元b，改性单体选自结构如式(i)所示的改性单体a、结构如式(ii)所示的改性单体b、式(iii)所示的改性单体c、式(iv)所示的改性单体d和式(v)所示的改性单体e中的至少一种，并对碳化硅纳米片和结构单元b的含量进行限定。通过结构单元a和特定含量的碳化硅纳米片以及结构单元b之间的相互作用，能够在保证力学性能的同时有效提高聚酯的抗静电性能，同时也能够有效保证聚酯的导热性能。

1.一种改性聚酯，其特征在于，所述改性聚酯含有碳化硅纳米片和共聚酯，所述共聚酯含有由改性单体形成的结构单元a和具有醚基的结构单元b，所述改性单体选自结构如式(i)所示的改性单体a、结构如式(ii)所示的改性单体b、式(iii)所示的改性单体c、式(iv)所示的改性单体d和式(v)所示的改性单体e中的至少一种，在所述改性聚酯中，所述碳化硅纳米片的含量为0.25-1wt％，所述结构单元b的含量为0.1-15wt％；

2.根据权利要求1所述的改性聚酯，其特征在于，r7和r8各自独立地为羟基取代的c1-c4烷基，优选为羟基取代的c2-c3烷基；

3.根据权利要求2所述的改性聚酯，其特征在于，所述改性单体选自改性单体a、改性单体c、改性单体d和改性单体e中的至少一种；

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，所述结构单元b的结构如式(vi)所示或如式(vii)所示，

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，在所述改性聚酯中，所述结构单元a的含量为10-30wt％；

6.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，所述改性聚酯中还含有式(viii)所示的结构单元c和式(ix)所示的结构单元d，

7.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，所述改性聚酯的表面电阻率为6×108-2×1012ω、拉伸强度为40-60mpa，导热系数为0.17-0.28w·m-1·k-1；

8.一种改性聚酯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，以所述改性聚酯的理论产量计，所述改性单体的用量为10-30wt％；

10.权利要求1至9中任意一项所述的改性聚酯在包装、纺织或电子材料中的应用。