CN101130626A - 含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料及其制备方法。材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯的反应单体与一种或多种共聚单体共聚后产生的共聚物中均匀分布有一种或多种路易斯酸；方法为将对苯二甲酸单体与乙二醇或丁二醇单体搅拌均匀后，向其中加入共聚单体、路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂得混合均匀物，然后先将其在搅拌下于压力为2～3kg/cm2的氮气氛下在250～260℃中酯化反应2～3h，再于常压下排出多余的水后将其依次在搅拌下于真空度为≤700Pa的氮气氛下在265～275℃中反应0.5～1.5h、真空度为≤70Pa的氮气氛下在265～275℃中反应2～3h，搅拌至粘度达标，制得含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。它可广泛地用于阻燃领域中。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃材料及制法，尤其是含有路易斯(Lewis)酸的共聚聚酯阻燃材料及其制备方法。
背景技术
具有高模量、高强度、高弹性、保形性和耐热性等优点的聚酯已成为一种用途广泛的热塑性高分子材料，然而，和大多数有机高分子材料一样，因其可燃性高，限制了应用的范围。为了改变这一现状，人们常在聚酯中添加阻燃剂来力图对其燃烧时进行遮盖，以利用燃烧时的成炭阻挡氧气以及热量的向内扩散和低分子分解产物的向外扩散，从而达到阻燃的目的。如在2003年2月12日公开的中国发明专利申请公开说明书CN 1396206A中披露的一种“含磷阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯/层状硅酸盐纳米复合材料及其制备方法和用途”。它意欲提供一种力学性能有明显提高、阻燃性能满足实用性要求、大幅度减缓熔融滴落的含磷阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯/层状硅酸盐纳米复合材料及该材料的制备方法和用途。其中，层状硅酸盐纳米复合材料由对苯二甲酸二甲酯或对苯二甲酸、乙二醇、层状硅酸盐、反应型含磷阻燃剂、插层剂、分散介质和催化剂组成；制备方法为将前述的原料按配方组分分别称量后，先将层状硅酸盐加入分散介质中高速搅拌，形成稳定的悬浮体，再将插层剂或插层剂及质子化剂加入升温至60～80℃并充分搅拌，过滤后将沉淀物水洗2～3次离心甩干，之后加入对苯二甲酸二甲酯和乙二醇，再次充分搅拌混合均匀，升温至160～230℃进行酯交换反应2.5～4h，然后加入反应型含磷阻燃剂、催化剂混合均匀，在245～275℃、压力60pa以下，聚合2～3h制得层状硅酸盐纳米复合材料；该层状硅酸盐纳米复合材料可用于制备阻燃塑料制品和阻燃纤维的原料。但是，不论这种层状硅酸盐纳米复合材料，还是其制备方法，均有着缺憾之处，首先，复合材料虽能在燃烧时增加成炭性，却是通过在聚酯中添加了大量的无机阻燃材料后方达到阻燃目的的，这难免会降低聚酯自身原有的综合性能；其次，制备方法中使用的原料和工艺步骤均较多，致使制备的过程较繁杂，难以降低生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种具有一定支链和交联度、且在燃烧过程中自行大量成炭和无熔滴的，制备方便的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料及其制备方法。
含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，特别是(a)所说聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯的反应单体与一种或多种共聚单体共聚后产生的共聚物；(b)所说共聚物中均匀分布有一种或多种路易斯酸。
作为含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料的进一步改进，所述的共聚单体为三元及三元以上的多元醇或三元及三元以上的多元酸或其酸酐或羟基二元酸或羧基二元醇；所述的三元及三元以上的多元醇为甘油或季戊四醇或木糖醇或山梨醇；所述的三元及三元以上的多元酸或其酸酐为丁四烷四羧酸或丙三酸或丙烯三甲酸或苯六酸或环戊烷四羧酸或偏苯三甲酸单酐或均苯四甲酸二酐；所述的羟基二元酸或羧基二元醇为柠檬酸或没食子酸或均二羟基苯甲酸；所述的路易斯酸为氯化锌或氯化铝或氯化锗或氯化锡或氯化铁或氯化镍或氯化镁或氯化铜。
含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料的制备方法包括聚酯合成法，特别是它是按以下步骤完成的：(a)将对苯二甲酸单体与乙二醇单体或丁二醇单体搅拌混合均匀得混合物，两者间的摩尔比为1∶1.05～1.7；(b)向混合物中加入一种或多种共聚单体和一种或多种路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂，并搅拌均匀得混合均匀物，其中，共聚单体的加入量为使羧基和羟基间的摩尔比为1∶1.05～1.7，路易斯酸的加入量为制得的共聚聚酯质量百分数的0.01～30％；(c)先将混合均匀物在搅拌下于压力为2～3kg/cm2的氮气氛下在250～260℃中酯化反应2～3h，再将其于常压下排出多余的水，之后将其依次在搅拌下置于真空度为≤700Pa的氮气氛下在265～275℃中反应0.5～1.5h、真空度为≤70Pa的氮气氛下在265～275℃中反应2～3h，搅拌至粘度达标，制得含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。
作为含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料的制备方法的进一步改进，所述的共聚单体为三元及三元以上的多元醇或三元及三元以上的多元酸或其酸酐或羟基二元酸或羧基二元醇，其中，三元及三元以上的多元醇为甘油或季戊四醇或木糖醇或山梨醇，三元及三元以上的多元酸或其酸酐为丁四烷四羧酸或丙三酸或丙烯三甲酸或苯六酸或环戊烷四羧酸或偏苯三甲酸单酐或均苯四甲酸二酐，羟基二元酸或羧基二元醇为柠檬酸或没食子酸或均二羟基苯甲酸；所述的路易斯酸为氯化锌或氯化铝或氯化锗或氯化锡或氯化铁或氯化镍或氯化镁或氯化铜，其添加量为制得的共聚聚酯质量百分数的0.01～10％；所述的酯化及缩聚催化剂为醋酸锑或三氧化二锑或醋酸锰或醋酸钴，其加入量为常量，助剂为消光剂或抗氧剂或防老剂，其加入量为常量；所述的常压下排出多余的水的量值为相应的理论出水量；所述的粘度达标值为常量。
相对于现有技术的有益效果是，其一，在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的反应单体与一种或多种共聚单体共聚后所产生的共聚物中均匀地分布一种或多种路易斯酸，极大地提高了阻燃材料的阻燃性能；其中，一种或多种路易斯酸被均匀地分布于PET或PBT中后，在其催化下发生在苯环上的Friedel-Crafts取代反应，可使聚酯结构中含有的大量苯环联结在一起，通过共轭芳构化成炭，使得在较低的温度下即可使聚酯生成大量的炭，实现催化阻燃。一种或多种共聚单体与PET或PBT的反应单体共聚后，所产生的共聚物的分子链的支链数和交联度均被极大地提升，在路易斯酸的作用下，进一步抑制高聚物的热分解，减少或阻止了可燃挥发物的产生，进而大大地减缓了燃烧的蔓延和传播，极利于其在燃烧状况下的成炭，实现交联阻燃。两者的有机结合与协同联合阻燃，克服了纯聚酯在燃烧时成炭的炭层质地不好，屏蔽效应不高，没有很好的屏蔽作用，在继续燃烧时热量会穿透炭层，不能起到很好的固相阻燃作用的缺陷，使其在经聚合后共聚聚酯的分子链已经具有了一定的支链和交联度的基础上，再加上其中的一种或多种路易斯酸的进一步的催化交联作用的发挥，更加促进了共聚聚酯在燃烧过程中被迅速地大量成炭，既断绝了聚酯燃烧时需要维持不断的分解聚合物并产生有机小分子的条件，又阻止了有机小分子向聚酯外部扩散、氧气和热量向聚酯内部扩散的过程，即使这两个扩散的过程减缓以至中断停止，充分地发挥了炭层本身的固相阻燃作用，从而获得了无熔滴的阻燃材料；其二，分别将PET或PBT和制得的阻燃材料经模塑成型或注射成型后，按照国家标准GB/T 1040-92和GB/T 93410-2000进行拉伸性能和弯曲性能的测试，测试仪器为中国深圳新三思CMT4204型微机控制电子万能试验机，弯曲试样尺寸为10×4×80mm3，拉伸试样为GB/T 1040-92中所述I型试样，测试结果如表1所示：
表1
| 样品编号 | 拉伸强度(Mpa) | 弹性模量(Mpa) | 断裂伸长率(％) | 弯曲模量(Mpa) | 弯曲强度(Mpa) |
| 01#02#6#7#8#9#10# | 56.6152.7555.7656.6460.7756.7253.3 | 5175.26089.25878.36070.77820.18228.88300.5 | 59.07102.5468.147.9042.7165.7268.11 | 2123.82432.62305.32655.72891.73204.13121.8 | 79.6086.6079.4589.7687.8094.1490.23 |
表1中的01#和02#样品为未添加任何助剂的PET和PBT，6～10#样品为添加有不同比例的一种或多种共聚单体和一种或多种路易斯酸的阻燃材料。由表1可看出，阻燃材料的性能基本保持了PET和PBT的性能，如弹性模量、弯曲模量、弯曲强度等，拉伸强度基本保持且略有提高。由此可知，两者间的性能指标相差不大，丝毫不影响其于原应用领域中的正常使用；其三，分别对PET或PBT和制得的阻燃材料使用热重分析仪和场发射扫描电子显微镜进行表征，从得到的热重曲线图和电镜照片可知，在PET或PBT中添加一种或多种共聚单体和一种或多种路易斯酸后，阻燃材料的成炭情况明显改善，成炭量有了较大的提高。未添加一种或多种共聚单体和一种或多种路易斯酸的PET或PBT所形成的炭层有较多的空洞，而添加一种或多种共聚单体和一种或多种路易斯酸的阻燃材料所形成的炭层的空洞明显缩小，且炭层致密而坚硬；其四，将制得的阻燃材料经模塑成型或注射成型后，按照GB/T 2406-93进行氧指数的测定，样品的尺寸为6.5×3×80mm3，测试仪器为中国江宁分析仪器厂的JF-1型氧指数仪，测试结果如表2所示：
表2
| 样品编号 | 6# | 7# | 8# | 9# | 10# |
| 氧指数(OI％)实验现象 | 29不熔滴 | 29不熔滴 | 30不熔滴 | 31不熔滴 | 33不熔滴 |
由表2可知，阻燃材料的氧指数均在29以上，且得到的是不熔滴的阻燃材料，这不仅使阻燃材料具有较高的阻燃性能，还同时克服了因材料燃烧时的熔滴而极易造成的烫伤和火灾的蔓延的缺陷；其五，制备方法简便易行，所需设备均为通用化设备，易于工业化生产和产品的商业化应用，产品可广泛地用于阻燃纺织品，阻燃工程塑料，及阻燃薄膜，机械零件，电气和电子零件，汽车零件，其他办公自动设备的外壳和零件，家用电气设备零件等。
作为有益效果的进一步体现，一是共聚单体为三元及三元以上的多元醇或三元及三元以上的多元酸或其酸酐或羟基二元酸或羧基二元醇，使制备阻燃材料的原料的来源更加广泛、易得，制备时也更加灵活；二是路易斯酸为氯化锌或氯化铝或氯化锗或氯化锡或氯化铁或氯化镍或氯化镁或氯化铜，其添加量为制得的共聚聚酯质量百分数的0.01～10％，也使原料的来源广、工艺灵活，对PET或PBT的原有性能的影响更小；三是酯化及缩聚催化剂为醋酸锑或三氧化二锑或醋酸锰或醋酸钴，且其加入量为常量，以及助剂为消光剂或抗氧剂或防老剂，且其加入量为常量，既使作为辅料的催化剂和助剂的来源广、易得到，又便于操作；四是常压下排出多余的水的量值为相应的理论出水量和粘度达标值为常量，均使制备的过程更加简单，且易于自动化的提高。
附图说明
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
图1是使用Perkin-Elmer Pyris Diamond-I型热重分析仪测得的，含不同的共聚单体加入量和路易斯酸加入量的阻燃材料的成炭曲线图，其中，纵坐标为质量百分数、横坐标为温度。测试时的升温条件为10℃/min，氮气流动速率为80ml/min，温度从50℃升至750℃；
图2是对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行热裂解后，使用Sirion 200 FESEM型场发射扫描电子显微镜对样品炭层的截面进行观察后拍摄的照片，从照片中可以看出PET(PBT也一样)所形成的炭层有较多的空洞；
图3是对制得的阻燃材料进行热裂解后，使用Sirion 200 FESEM型场发射扫描电子显微镜对样品炭层的截面进行观察后拍摄的照片，从照片中可以看出添加共聚单体和路易斯酸后的阻燃材料所形成的炭层空洞明显缩小，炭层致密而坚硬。
具体实施方式
首先用常规方法制得或从市场购得对苯二甲酸单体、乙二醇单体和丁二醇单体，以及作为共聚单体的三元及三元以上的多元醇、三元及三元以上的多元酸或其酸酐、羟基二元酸或羧基二元醇，其中，三元及三元以上的多元醇为甘油或季戊四醇或木糖醇或山梨醇，三元及三元以上的多元酸或其酸酐为丁四烷四羧酸或丙三酸或丙烯三甲酸或苯六酸或环戊烷四羧酸或偏苯三甲酸单酐或均苯四甲酸二酐，羟基二元酸或羧基二元醇为柠檬酸或没食子酸或均二羟基苯甲酸，作为路易斯酸的氯化锌或氯化铝或氯化锗或氯化锡或氯化铁或氯化镍或氯化镁或氯化铜，作为酯化及缩聚催化剂的醋酸锑或三氧化二锑或醋酸锰或醋酸钴，作为助剂的消光剂或抗氧剂或防老剂，接着，
实施例1：按以下步骤依次完成制备：a) 将对苯二甲酸单体与乙二醇单体搅拌混合均匀得混合物，两者间的摩尔比为1∶1.05。b) 向混合物中加入一种共聚单体和五种路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂，并搅拌均匀得混合均匀物，现选三元及三元以上的多元醇中的甘油为共聚单体、氯化锌、氯化铝、氯化锗、氯化锡和氯化铁为路易斯酸；其中，共聚单体甘油的加入量为使羧基和羟基间的摩尔比为1∶1.05，路易斯酸氯化锌、氯化铝、氯化锗、氯化锡和氯化铁的加入量为制得的共聚聚酯质量百分数的30％，酯化及缩聚催化剂为醋酸锑，助剂为消光剂，其加入量均为常量。c) 先将混合均匀物在搅拌下于压力为3kg/cm2的氮气氛下在250℃中酯化反应3h，再将其于常压下排出多余的水；其中，常压下排出多余的水的量值为相应的理论出水量。之后，将其依次在搅拌下置于真空度为500Pa的氮气氛下在265℃中反应1.5h、真空度为50Pa的氮气氛下在265℃中反应3h，搅拌至粘度达标；其中，粘度达标值为常量，制得如图1中10#曲线、图3以及其力学性能和阻燃性能如表1、表2中10#样品所示的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。
实施例2：按以下步骤依次完成制备：a)将对苯二甲酸单体与乙二醇单体搅拌混合均匀得混合物，两者间的摩尔比为1∶1.2。b) 向混合物中加入两种共聚单体和四种路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂，并搅拌均匀得混合均匀物，现选三元及三元以上的多元醇中的甘油、三元及三元以上的多元酸或其酸酐中的丁四烷四羧酸为共聚单体、氯化锌、氯化铝、氯化锗和氯化锡为路易斯酸；其中，共聚单体甘油和丁四烷四羧酸的加入量为使羧基和羟基间的摩尔比为1∶1.2，路易斯酸氯化锌、氯化铝、氯化锗和氯化锡的加入量为制得的共聚聚酯质量百分数的24％，酯化及缩聚催化剂为醋酸锑、助剂为消光剂，其加入量均为常量。c) 先将混合均匀物在搅拌下于压力为2.8kh/cm2的氮气氛下在253℃中酯化反应2.8h，再将其于常压下排出多余的水；其中，常压下排出多余的水的量值为相应的理论出水量。之后，将其依次在搅拌下置于真空度为550Pa的氮气氛下在268℃中反应1.3h、真空度为55Pa的氮气氛下在268℃中反应2.8h，搅拌至粘度达标；其中，粘度达标值为常量，制得如图1中9#曲线、图3以及其力学性能和阻燃性能如表1、表2中9#样品所示的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。
实施例3：按以下步骤依次完成制备：a) 将对苯二甲酸单体与乙二醇单体搅拌混合均匀得混合物，两者间的摩尔比为1∶1.4。b) 向混合物中加入三种共聚单体和三种路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂，并搅拌均匀得混合均匀物，现选三元及三元以上的多元醇中的甘油、三元及三元以上的多元酸或其酸酐中的丁四烷四羧酸、羟基二元酸或羧基二元醇中的柠檬酸为共聚单体、氯化锌、氯化铝和氯化锗为路易斯酸；其中，共聚单体甘油、丁四烷四羧酸和柠檬酸的加入量为使羧基和羟基间的摩尔比为1∶1.4，路易斯酸氯化锌、氯化铝和氯化锗的加入量为制得的共聚聚酯质量百分数的16％，酯化及缩聚催化剂为醋酸锑、助剂为消光剂，其加入量均为常量。c) 先将混合均匀物在搅拌下于压力为2.5kg/cm2的氮气氛下在255℃中酯化反应2.5h，再将其于常压下排出多余的水；其中，常压下排出多余的水的量值为相应的理论出水量。之后，将其依次在搅拌下置于真空度为600Pa的氮气氛下在270℃中反应1h、真空度为60Pa的氮气氛下在270℃中反应2.5h，搅拌至粘度达标；其中，粘度达标值为常量，制得如图1中8#曲线、图3以及其力学性能和阻燃性能如表1、表2中8#样品所示的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。
实施例4：按以下步骤依次完成制备：a) 将对苯二甲酸单体与乙二醇单体搅拌混合均匀得混合物，两者间的摩尔比为1∶1.5。b) 向混合物中加入四种共聚单体和两种路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂，并搅拌均匀得混合均匀物，现选三元及三元以上的多元醇中的甘油和季戊四醇、三元及三元以上的多元酸或其酸酐中的丁四烷四羧酸、羟基二元酸或羧基二元醇中的柠檬酸为共聚单体、氯化锌和氯化铝为路易斯酸；其中，共聚单体甘油、季戊四醇、丁四烷四羧酸和柠檬酸的加入量为使羧基和羟基间的摩尔比为1∶1.5，路易斯酸氯化锌和氯化铝的加入量为制得的共聚聚酯质量百分数的8％，酯化及缩聚催化剂为醋酸锑、助剂为消光剂，其加入量均为常量。c)先将混合均匀物在搅拌下于压力为2.3kg/cm2的氮气氛下在258℃中酯化反应2.3h，再将其于常压下排出多余的水；其中，常压下排出多余的水的量值为相应的理论出水量。之后，将其依次在搅拌下置于真空度为650Pa的氮气氛下在273℃中反应0.8h、真空度为65Pa的氮气氛下在273℃中反应2.3h，搅拌至粘度达标；其中，粘度达标值为常量，制得如图1中7#曲线、图3以及其力学性能和阻燃性能如表1、表2中7#样品所示的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。
实施例5：按以下步骤依次完成制备：a) 将对苯二甲酸单体与乙二醇单体搅拌混合均匀得混合物，两者间的摩尔比为1∶1.7。b) 向混合物中加入五种共聚单体和一种路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂，并搅拌均匀得混合均匀物，现选三元及三元以上的多元醇中的甘油和季戊四醇、三元及三元以上的多元酸或其酸酐中的丁四烷四羧酸和丙三酸、羟基二元酸或羧基二元醇中的柠檬酸为共聚单体、氯化锌为路易斯酸；其中，共聚单体甘油、季戊四醇、丁四烷四羧酸、丙三酸和柠檬酸的加入量为使羧基和羟基间的摩尔比为1∶1.7，路易斯酸氯化锌的加入量为制得的共聚聚酯质量百分数的0.01％，酯化及缩聚催化剂为醋酸锑、助剂为消光剂，其加入量均为常量。c)先将混合均匀物在搅拌下于压力为2kg/cm2的氮气氛下在260℃中酯化反应2h，再将其于常压下排出多余的水；其中，常压下排出多余的水的量值为相应的理论出水量。之后，将其依次在搅拌下置于真空度为700Pa的氮气氛下在275℃中反应0.5h、真空度为70Pa的氮气氛下在275℃中反应2h，搅拌至粘度达标；其中，粘度达标值为常量，制得如图1中6#曲线、图3以及其力学性能和阻燃性能如表1、表2中6#样品所示的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。
再分别选用丁二醇单体、作为共聚单体的三元及三元以上的多元醇中的木糖醇或山梨醇、三元及三元以上的多元酸或其酸酐中的丙烯三甲酸或苯六酸或环戊烷四羧酸或偏苯三甲酸单酐或均苯四甲酸二酐、羟基二元酸或羧基二元醇中的没食子酸或均二羟基苯甲酸、路易斯酸中的氯化镍或氯化镁或氯化铜、酯化及缩聚催化剂中的三氧化二锑或醋酸锰或醋酸钴、助剂中的抗氧剂或防老剂，重复上述实施例1～5，同样制得如图1中6～10#曲线、图3以及其力学性能和阻燃性能如表1、表2中6～10#样品所示的具有阻燃性的聚酯无机纳米复合材料。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料及其制备方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于：
(a)所说聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯的反应单体与一种或多种共聚单体共聚后产生的共聚物；
(b)所说共聚物中均匀分布有一种或多种路易斯酸。
2.根据权利要求1所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料，其特征是共聚单体为三元及三元以上的多元醇或三元及三元以上的多元酸或其酸酐或羟基二元酸或羧基二元醇。
3.根据权利要求2所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料，其特征是三元及三元以上的多元醇为甘油或季戊四醇或木糖醇或山梨醇。
4.根据权利要求2所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料，其特征是三元及三元以上的多元酸或其酸酐为丁四烷四羧酸或丙三酸或丙烯三甲酸或苯六酸或环戊烷四羧酸或偏苯三甲酸单酐或均苯四甲酸二酐。
5.根据权利要求2所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料，其特征是羟基二元酸或羧基二元醇为柠檬酸或没食子酸或均二羟基苯甲酸。
6.根据权利要求1所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料，其特征是路易斯酸为氯化锌或氯化铝或氯化锗或氯化锡或氯化铁或氯化镍或氯化镁或氯化铜。
7.根据权利要求1所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料的制备方法，包括聚酯合成法，其特征在于是按以下步骤完成的：
(a)将对苯二甲酸单体与乙二醇单体或丁二醇单体搅拌混合均匀得混合物，两者间的摩尔比为1∶1.05～1.7；
(b)向混合物中加入一种或多种共聚单体和一种或多种路易斯酸以及相应的酯化及缩聚催化剂和助剂，并搅拌均匀得混合均匀物，其中，共聚单体的加入量为使羧基和羟基间的摩尔比为1∶1.05～1.7，路易斯酸的加入量为制得的共聚聚酯质量百分数的0.01～30％；
(c)先将混合均匀物在搅拌下于压力为2～3kg/cm2的氮气氛下在250～260℃中酯化反应2～3h，再将其于常压下排出多余的水，之后将其依次在搅拌下置于真空度为≤700Pa的氮气氛下在265～275℃中反应0.5～1.5h、真空度为≤70Pa的氮气氛下在265～275℃中反应2～3h，搅拌至粘度达标，制得含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料。
8.根据权利要求7所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料的制备方法，其特征是共聚单体为三元及三元以上的多元醇或三元及三元以上的多元酸或其酸酐或羟基二元酸或羧基二元醇，其中，三元及三元以上的多元醇为甘油或季戊四醇或木糖醇或山梨醇，三元及三元以上的多元酸或其酸酐为丁四烷四羧酸或丙三酸或丙烯三甲酸或苯六酸或环戊烷四羧酸或偏苯三甲酸单酐或均苯四甲酸二酐，羟基二元酸或羧基二元醇为柠檬酸或没食子酸或均二羟基苯甲酸。
9.根据权利要求7所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料的制备方法，其特征是路易斯酸为氯化锌或氯化铝或氯化锗或氯化锡或氯化铁或氯化镍或氯化镁或氯化铜，其添加量为制得的共聚聚酯质量百分数的0.01～10％。
10.根据权利要求7所述的含有路易斯酸的共聚聚酯阻燃材料的制备方法，其特征是酯化及缩聚催化剂为醋酸锑或三氧化二锑或醋酸锰或醋酸钴，其加入量为常量，助剂为消光剂或抗氧剂或防老剂，其加入量为常量。
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2006
- 2006-08-25 CN CN200610086238A patent/CN100587006C/zh not_active Expired - Fee Related
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