CN108624010A - 一种静电耗散性高透明度聚酯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静电耗散性高透明度聚酯及其制备方法，由包含以下组分制成：对苯二甲酸；间苯二甲酸；脂肪二元醇；纳米金属粒子；聚醚；结构改性剂；无机盐；催化剂；稳定剂。其制备方法包括以下步骤：(1)酯化反应：将对苯二甲酸、间苯二甲酸二者混合；将混合试剂与脂肪二元醇混合配置，同时加入催化剂，混合搅拌均匀后，进行酯化反应，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，制得聚酯母液；(2)缩聚反应：将无机盐、结构改性剂、纳米金属粒子、稳定剂与聚醚相混合，搅拌均匀后加入到所述聚酯母液中，缩聚；(3)反应结束后，熔体经冷却，切粒，干燥，得到静电耗散性聚酯。所得产品具有优良的静电耗散能力和良好的透明度。

Description

一种静电耗散性高透明度聚酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯及其制备方法，属于高分子材料聚酯材料技术领域，特别涉及一种静电耗散性高透明度聚酯及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有良好的机械性能和化学稳定性能，产量大，价格低，在纺织纤维、薄膜、瓶装容器，以及汽车、电子等的工程塑料领域得到广泛而且重要的应用。尤其是近年来随着IT行业的迅速发展，集成电路、组件及其制品已大量采用价廉物美的聚酯类材料包装。但是，PET分子结构非常规整，易结晶，标准环境下其吸湿率仅为0.4％，ρs高达1014ohms/square，易产生静电。普通PET薄膜、片材会因电磁感应和磨擦产生的静电积累，对各种敏感性电子元件、仪器仪表等产生静电放电，使所包装的商品遭到破坏，造成极大的经济损失。
制备静电耗散材料技术最简易，价格最低廉，可用范围最广的一种是外涂抗静电剂，通过刷涂、喷涂、净涂等方式，在材料表面包覆一层导电物质，但该工艺制备的静电耗散产品会随着使用时间的增加，涂覆的抗静电剂被磨损消耗，产品的抗静电性能逐渐衰减，因此该方法的弊端是材料的耐用性较差。为了改善材料的耐用性，也有内加抗静电剂的方法，树脂在加工过程中作为添加剂加入共混挤出，抗静电剂再由内向外迁移，最后在产品表面形成较为均匀的抗静电层，但是因抗静电自身耐热性较差，该技术仅在热塑性聚酯等树脂中得到应用，工程树脂较少使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明目的是提供一种静电耗散性高透明度聚酯及其制备方法，该PET基透明永久静电耗散聚合物材料具有优良的静电耗散能力和良好的透明度。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种静电耗散性高透明度聚酯，由包含以下重量份的组分制成：
进一步地，所述纳米金属粒子选自纳米铝、纳米锌、纳米银、纳米铜、纳米镍、纳米金、纳米钴、纳米铁以及它们的纳米氧化物中的一种或多种；所述纳米金属粒子的重量份优选范围为0-3份；
优选地，所述纳米金属氧化物选自纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铟锡、纳米氧化锡锑中的一种或多种。
进一步地，所述对苯二甲酸的重量份优选范围为580-680份。
进一步地，所述间苯二甲酸的重量份优选范围为0-150份；
优选地，所述间苯二甲酸的重量份优选范围为0-50份。
进一步地，所述脂肪二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的一种或多种；所述脂肪二元醇的重量份优选范围为780-1200份；
优选地，所述脂肪二元醇为乙二醇；所述脂肪二元醇的重量份优选范围为800-950份。
进一步地，所述聚醚选自：分子量为600-12000的长链脂肪醇，如聚乙二醇(PEG)，聚丁二醇(PBG)；分子量为200-8000的丙二醇聚醚；分子量为600-4000的三羟甲基丙烷聚醚或端羟基的聚四氢呋喃中的一种或多种；所述聚醚的重量份优选范围为100-165份；
优选地，所述聚醚为数均分子量为2000-8000的聚乙二醇，所述聚醚的重量份优选范围为120-145份。
进一步地，所述结构改性剂为5-间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠，所述结构改性剂的重量份优选范围为35-100份；
优选地，所述结构改性剂的重量份优选范围为65-85份。
进一步地，所述无机盐选自以下酸的碱金属盐：苯磺酸系列、硬脂酸系列、烷基磺酸系列中的一种或多种；
优选地，所述酸的碱金属盐为阳离子为锂、钠或钾的苯磺酸系列、硬脂酸系列、烷基磺酸系列中一种或多种；所述无机盐的重量份优选范围0-20份；
更优选地，所述无机盐选自硬脂酸钠、苯磺酸钠、烷基磺酸钠中的一种，所述无机盐的重量份优选范围为10-20份。
进一步地，所述催化剂选自金属锑、钛、锗、铬、钴的化合物中的一种或多种复合物；所述催化剂的重量份优选范围为0.4-0.9份；
优选地，所述催化剂选自三氧化二锑、醋酸钴、醋酸锌、草酸亚锡中的一种；所述催化剂的重量份优选范围为0.5-0.7份。
进一步地，所述稳定剂选自：磷酸、亚磷酸、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、磷酰基乙酸三乙酯等磷酸、多磷酸及其衍生物，受阻酚类，受阻酚与磷酸、多磷酸及其衍生物的复合物等化合物中的一种或多种；所述稳定剂的重量份优选范围为0.4-0.9份；
优选地，所述稳定剂选自亚磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、磷酰基乙酸三乙酯或磷酸二甲酯中的一种或多种；所述稳定剂的重量份优选范围为0.5-0.7份。
本发明提供一种静电耗散性高透明度聚酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)酯化反应：将重量份为550-700份的对苯二甲酸、0-350份的间苯二甲酸二者混合；将混合试剂与重量份为660-1400份的脂肪二元醇混合配置，同时加入重量份为0.01-1份的催化剂，混合搅拌均匀后，进行酯化反应，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，制得聚酯母液；
(2)缩聚反应：将重量份为0-35份的无机盐、0-140份的结构改性剂、0-5份的纳米金属粒子、0.01-1份的稳定剂与重量份为0-350份的聚醚相混合，搅拌均匀后加入到所述聚酯母液中，缩聚；
(3)反应结束后，熔体经冷却，切粒，干燥，得到静电耗散性高透明度聚酯。
进一步地，步骤(1)中，所述对苯二甲酸的重量份优选范围为580-680份；所述间苯二甲酸的重量份优选范围为0-150份；
所述脂肪二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的一种或多种；所述脂肪二元醇的重量份优选范围为780-1200份；
所述催化剂选自金属锑、钛、锗、铬、钴的化合物中的一种或多种复合物；所述催化剂的重量份优选范围为0.4-0.9份。
进一步地，步骤(1)中，酯化反应温度为220～260℃，绝对压力为0.1～0.5MPa，反应时间为2～4小时。
进一步地，步骤(2)中，所述无机盐选自以下酸的碱金属盐：阳离子为锂、钠或钾的苯磺酸系列、硬脂酸系列、烷基磺酸系列中一种或多种；所述无机盐的重量份优选范围为0-20份；
所述结构改性剂为5-间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠；所述结构改性剂的重量份优选范围为35-100份；
所述纳米金属粒子选自纳米铝、纳米锌、纳米银、纳米铜、纳米镍、纳米金、纳米钴、纳米铁以及它们的纳米氧化物中的一种或多种；所述纳米金属粒子的重量份优选范围为0-3份；
优选地，所述纳米金属氧化物选自纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铟锡、纳米氧化锡锑中的一种或多种；
所述稳定剂选自磷酸、多磷酸及其衍生物，受阻酚类，受阻酚与磷酸、多磷酸及其衍生物的复合物中的一种或多种；所述磷酸、多磷酸及其衍生物选自磷酸、亚磷酸、磷酸三苯酯、磷酰基乙酸三乙酯或磷酸三乙酯；所述稳定剂的重量份优选范围为0.4-0.9份；
所述聚醚选自以下四种：分子量为600-12000的长链脂肪醇，分子量为200-8000的丙二醇聚醚，分子量为600-4000的三羟甲基丙烷聚醚或端羟基的聚四氢呋喃中的一种或多种；所述长链脂肪醇为聚乙二醇或聚丁二醇；所述聚醚的重量份优选范围为100-165份。
所述无机盐和所述纳米金属粒子可以在酯化反应阶段加入，也可在缩聚反应加入。
进一步地，步骤(2)中，缩聚反应温度265～285℃，绝对压力降到50Pa以下，反应时间为0.5～3小时。
进一步地，步骤(3)中，为保证聚合物无定形态和高透明度，熔体冷却需要在0～4℃冰水浴中进行。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明得到一种具有高透明度的聚酯材料，通过对分子结构的重新设计，改变了聚酯的结晶和化学结构的强极性、高吸水基团和组分，形成了复合型静电耗散网络，实现了不依赖于环境湿度的本征静电耗散功能；
(2)间苯二甲酸的加入使得聚酯材料链段的柔顺性提高，分子链活动范围扩大，一定程度上改变了常规PET的规整性，在熔融过程中混乱程度增大，有利于力学性能的提高；添加了少量的纳米金属粒子与共聚单体原位聚合，使得纳米金属粒子均匀而细微的分散成线状或网状的“导电通道”，保证改性聚酯具有优异的静电耗散性能；
(3)聚酯材料静电耗材性能的研究属于高分子型永久性抗静电剂范畴，将有助于攻克永久防静电技术被发达国家垄断的国际技术壁垒，从根本上提升国内相关企业的高品质抗静电产品的制造水平，带动国内抗静电领域科研和企业对相关技术的深入发展，产生更多的高新技术成果。
本发明提供了一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料及其制备方法，其具有优良的静电耗散能力和良好的透明度。
附图说明
图1为本发明的静电耗散性聚酯的制备流程图。
具体实施方式
现结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明以对苯二甲酸、间苯二甲酸混合，和乙二醇通过酯化反应生成对苯二甲酸双羟乙酯及间苯二甲酸双羟乙酯，进而缩合聚合。
本发明的产物永久静电耗散聚合物材料，通过添加不同的刚性组分和柔性组分改变聚酯的化学结构和结晶程度，在聚合物内部形成吸湿通道和离子导电通道，赋予聚酯材料永久静电耗散性能；并通过改变改性组分的类型，兼顾其光学性能和良好的理化综合性能。
本发明是在聚合过程中加入结构改性剂、吸水性聚醚成分等，赋予产物永久静电耗散性能。永久性静电耗散聚合物材料(IDP)，采用聚合技术，将有效抗静电成分嵌入到聚合物基体中，实现永久静电防护，相容性好且无析出物。高分子材料的抗静电效果不仅与导电性填料或抗静电成分的性质和用量有关，还与它们在树脂中的相容性、分散状态等有关。一般地，尽可能使高分子抗静电剂以细微状分散，控制其形态形成线状或网状的“导电通道”，是抗静电性能发挥的必要条件。
本发明通过改变聚酯材料的聚集态结构和化学结构，赋予其较强的静电耗散能力，同时兼顾其光学性能和良好的理化综合性能。首先添加了少量的纳米金属粒子与共聚单体原位聚合，纳米金属粒子均匀而细微的分散成线状或网状的“导电通道”，保证改性制品具有优异的静电耗散性能。
原位聚合法主要包括三个步骤：①纳米粒子先用适当的表面改性剂处理，然后分散到单体内，②两单体酯化反应，③聚合反应。金属纳米粒子在聚合物中的分散性会明显地影响复合材料的性能，而通过原位聚合技术制备复合材料可以使纳米粒子在反应初期就分散到体系内，表现出良好的分散性，从而制备出性能优良的纳米复合材料。
添加纳米金属粒子制得的材料与普通聚酯材料相比，可根据实际需要调节加入比例，在较大的范围内调节导电性能。与此同时，本发明在保证其具有优良的静电耗散性能的情况下，对于聚酯材料的透明度有着显著的提升，更适用于诸如电信，电子，高级物品包装和航空航天工业等方面的应用。
本发明的静电耗散性高透明度聚酯的制备流程图如图1所示，具体内容如下：
(1)酯化工艺阶段：
本发明引入间苯二甲酸(IPA)，目的是破坏聚酯分子结构的对称性和规整性，降低结晶度。
(2)缩合工艺阶段：
本发明在缩合工艺段引入含间位苯环的刚性结构和(或)含脂肪链的柔性结构两类共缩聚组分。常见的聚酯生产过程中具有反应活性的刚性结构组分：间苯二甲酸(IPA)、间苯二甲酸乙二酯磺酸钠(SIPE)等；柔性结构组分包括两类，一类是脂肪酸或酯：乙二酸(AA)、乙二酸二甲酯(DMA)、癸二酸(SA)、癸二酸二甲酯(DMS)；另一类是长链脂肪族醇：如聚乙二醇(PEG)、聚丁二醇(PBG)等。
缩合阶段引入PEG、SIPE等组分，增加聚合产物的柔顺性、吸湿能力和无序程度，赋予其抗静电特性。
(3)静电耗散机理及光学性能研究：
IPA、PEG、SIPE等共聚组分均破坏大分子链的规整性，结晶度、结晶尺寸等结构的变化必然引起性能的改变。
脂肪聚醚组分的嵌段，目的在于增加聚合物分子的柔顺性和吸湿能力；
无机盐与醚氧键的络合和解络合，实现静电的耗散。
间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠(SIPE)/间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)除了对染色具有改良效果，其双羟基结构有助于吸附水分子，增加聚酯表面湿度，从而增加静电耗散能力。
要制得高透明的聚酯薄膜首先要保证功能性添加剂必须对光的折射、反射等作用很小，即光透过聚酯薄膜时，几乎没有漫散射等。通过对各种功能性添加剂的分析、筛选，及各类功能性添加剂可工业化生产性分析，最终确定选用纳米级金属粒子作为添加剂。
纳米金属粒子具有优异的导电性能以及大的比表面和高活性，通过原位聚合均匀分散于聚酯基体中，有助于提高静电耗散性能；金属纳米粒子可以提高PET的结晶度，使PET不能生成球晶结构，破坏PET的完整结晶，从而具有更高的透明度。此外添加金属纳米粒子后，气体分子要绕过金属填料进行扩散，增大了气体分子的扩散曲折程度，降低了扩散率，提高了阻隔性能。
本发明从化学反应过程的设计与控制入手，设计、合成、筛选出新型功能化分子表面活性剂：一端与金属纳米颗粒表面形成化学键，调整表面电荷，使金属纳米颗粒能够均匀分散在基体中；另一端能够参与原位酯化、缩聚反应，使体相与分散相颗粒界面在分子尺度上产生化学反应，形成牢固的化学键合。另一方面，合成、筛选出能够参与原位酯化、缩聚反应的改性剂，原位对聚酯本身进行嵌段、接枝改性，降低界面张力。通过两个方面的努力达到金属纳米粒子在聚酯中的均匀分散，并通过对微观结构和宏观性能的系统研究，建立金属纳米粒子与PET复合作用的机理模型。
(4)聚酯静电耗散性材料制备工艺条件：
A温度：
a.酯化阶段属吸热反应，反应进行的3个小时内体系需要吸收大量的热，因此，聚合设备应具有较大的加热功率和效能，维持酯化阶段反应温度不低于240℃；
b.缩合阶段温度不低于260℃，对反应设备的热媒系统和耐温元件都有较高的要求。
B真空度：分两段控制；
a.预缩聚，为保证体系能够形成初级聚合物，相对分子量较低的组分不至于被抽出，通过微调控制真空泵的效率，90min内使得体系压力由常压逐步降至3000Pa；
b.缩聚，因为低分子量的聚合物已经生成，反应需要在较高的真空条件下不断排除缩出的水分子，保证正方向反应的进行，得到聚合度较高的目标产物；体系真空度越高，反应速度越快，得到的产物分子量越高；生物基静电耗散聚酯材料出料时体系内压力需要严格控制在50Pa以内，否则达不到预期的分子量。
以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。具体组分如下表1所示：
表1实施例1～5和对比例1～3具体组分
实施例1
在5L不锈钢高压反应釜内，加入650g对苯二甲酸(PTA)，440g乙二醇(EG)，0.52g的三氧化二锑，在245℃～260℃下进行酯化反应，体系压力为0.35～0.45MPa，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，泄压至常压。
然后将2g的纳米铝、0.1g醋酸钴、0.2g磷酸、0.32g亚磷酸三苯酯与400g的EG混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到285℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa以下，反应时间为1.5～2.5小时。
反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料，检测成品性能，结果如下表2。
实施例2
在5L不锈钢高压反应釜内，加入600g对苯二甲酸(PTA)，50g间苯二甲酸(IPA)，440g乙二醇(EG)，0.52g的三氧化二锑，在245℃～260℃下进行酯化反应，体系压力为0.35～0.45MPa，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，泄压至常压。
然后将130.02g PEG 4000、2g的纳米氧化铝、0.1g醋酸钴、0.2g磷酸、0.32g亚磷酸三苯酯与400g的EG混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到285℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa以下，反应时间为1.5～2.5小时。
反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料，检测成品性能，结果如下表2。
实施例3
在5L不锈钢高压反应釜内，加入600g对苯二甲酸(PTA)，50g间苯二甲酸(IPA)，440g乙二醇(EG)，0.52g的三氧化二锑，在245℃～260℃下进行酯化反应，体系压力为0.35～0.45MPa，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，泄压至常压。
然后将130.02g PEG 4000、2g的纳米锌、75g间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)、0.1g醋酸钴、0.2g磷酸、0.32g亚磷酸三苯酯与400g的EG混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到285℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa以下，反应时间为1.5～2.5小时。
反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料，检测成品性能，结果如下表2。
实施例4
在5L不锈钢高压反应釜内，加入600g对苯二甲酸(PTA)，50g间苯二甲酸(IPA)，440g乙二醇(EG)，0.52g的三氧化二锑，在245℃～260℃下进行酯化反应，体系压力为0.35～0.45MPa，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，泄压至常压。
然后将130.02g PEG 4000、2g的纳米氧化锡锑、75g间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)、0.1g醋酸钴、0.2g磷酸、0.32g亚磷酸三苯酯、15g的烷基磺酸锂与400g的EG混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到285℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa以下，反应时间为1.5～2.5小时。
反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料，检测成品性能，结果如下表2。
对比例1
在5L不锈钢高压反应釜内，加入650g对苯二甲酸(PTA)，440g乙二醇(EG)，0.52g的三氧化二锑，在245℃～260℃下进行酯化反应，体系压力为0.35～0.45MPa，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，泄压至常压。
然后将0.1g醋酸钴、0.2g磷酸、0.32g亚磷酸三苯酯与400g的EG混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到285℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa以下，反应时间为1.5～2.5小时。
反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料，检测成品性能，结果如下表2。
对比例2
在5L不锈钢高压反应釜内，加入600g对苯二甲酸(PTA)，50g间苯二甲酸(IPA)，440g乙二醇(EG)，0.52g的三氧化二锑，通入氮气置换釜内空气后，在245℃～260℃、0.35～0.45MPa下进行酯化反应，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，泄压至常压。
然后将0.1g醋酸钴、0.2g磷酸、0.32g亚磷酸三苯酯与400g的乙二醇(EG)混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到285℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa，反应时间为2.5小时。
反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到聚酯切片，检测成品性能，结果如下表2。
对比例3
在5L不锈钢高压反应釜内，加入650g对苯二甲酸(PTA)，440g乙二醇(EG)，0.52g的三氧化二锑，在245℃～260℃下进行酯化反应，体系压力为0.35～0.45MPa，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，泄压至常压。
然后将130.02g PEG 4000、0.1g醋酸钴、0.2g磷酸、0.32g亚磷酸三苯酯与400g的EG混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到285℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa以下，反应时间为1.5～2.5小时。
反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料，检测成品性能，结果如下表2。
效果测试
将实施例1～4及对比例1～2所得成品进行性能测试，具体结果如下表2所示：
表2成品性能测试结果
与对比例1中现有技术的PET相比，对比例2在酯化阶段加入IPA，聚酯材料静电耗散性能略有改善，证明IPA的嵌段，增加了聚合物分子吸湿能力，有利于静电的消除，同时保持了良好的光学性能；对比例3在缩聚阶段加入PEG，聚酯材料表面电阻率提高了2个数量级，证明PEG的嵌段，有利于增强聚合物分子吸湿能力，改善静电耗散性能，同时兼顾良好的透明度；实施例1加入纳米金属粒子，聚酯材料静电耗散性能有所提升，表明添加纳米金属粒子所形成的导电通道有利于聚酯材料静电的消除，而透明度稍有下降；实施例2加入IPA、PEG、纳米氧化铝，聚酯材料的电阻率相较于实例1和对比例2、3显著下降，表明三者间存在协同作用，共同作用改善静电耗散性能，同时保持高透明度，但是会降低聚酯材料的玻璃化温度和熔点；实施例3加入IPA、PEG、纳米锌、SIPE，聚酯材料的电阻率较实施例2变化不大；实施例4加入IPA、PEG、纳米氧化锡锑、SIPE、金属无机盐，聚酯材料黏度、熔点温度以及玻璃化温度都有所降低，在45％、50％、55％湿度条件下的静电耗散性能最优，表明IPA、PEG、纳米铝、SIPE、金属无机盐等组分间存在协同效果，可以共同作用，改善聚酯材料的静电耗散性能；SIPE和金属无机盐分子会导致晶面发生光散射，略微降低聚酯材料透明度。
实施例1、对比例2对比，可以看出添加纳米金属粒子所形成的导电通道对于静电耗散性能的提升优于IPA；实施例1、2比较，可以看出IPA、PEG的加入可改善聚酯材料的静电耗散性能，同时降低了聚酯材料的熔点温度以及玻璃化转化温度；对实施例2、3、4进行比较，在加入的少量IPA、SIPE和金属无机盐的协同作用下，聚酯材料的表面电阻率降低了2-3个数量级，其中金属无机盐的作用最为突出。
比较经过沸水处理前后的实施例1、2、3、4、5聚酯材料，表面电阻率基本不变，说明聚酯材料具有稳定的静电耗散性能；其透明度只是略微有所下降，仍然表现出良好的光学性能，说明聚酯材料具有稳定的化学结构和结晶态。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。

Claims (10)

1.一种静电耗散性高透明度聚酯，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的静电耗散性高透明度聚酯，其特征在于：所述纳米金属粒子选自纳米铝、纳米锌、纳米银、纳米铜、纳米镍、纳米金、纳米钴、纳米铁以及它们的纳米氧化物中的一种或多种；所述纳米金属粒子的重量份范围为0-3份。
3.根据权利要求2所述的静电耗散性高透明度聚酯，其特征在于：
所述纳米氧化物选自纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铟锡、纳米氧化锡锑中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的静电耗散性高透明度聚酯，其特征在于：
所述对苯二甲酸的重量份范围为580-680份；
所述间苯二甲酸的重量份范围为0-150份；
所述脂肪二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的一种或多种；所述脂肪二元醇的重量份范围为780-1200份；
所述聚醚选自以下四种：分子量为600-12000的长链脂肪醇，分子量为200-8000的丙二醇聚醚，分子量为600-4000的三羟甲基丙烷聚醚或端羟基的聚四氢呋喃中的一种或多种；所述长链脂肪醇为聚乙二醇或聚丁二醇；所述聚醚的重量份范围为100-165份；
所述结构改性剂为5-间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠；所述结构改性剂的重量份范围为35-100份；
所述无机盐选自以下酸的碱金属盐：阳离子为锂、钠或钾的苯磺酸系列、硬脂酸系列、烷基磺酸系列中一种或多种；所述无机盐的重量份范围为0-20份；
所述催化剂选自金属锑、钛、锗、铬、钴的化合物中的一种或多种复合物；所述催化剂的重量份范围为0.4-0.9份；
所述稳定剂选自磷酸、多磷酸及其衍生物，受阻酚类，受阻酚与磷酸、多磷酸及其衍生物的复合物中的一种或多种；所述磷酸、多磷酸及其衍生物选自磷酸、亚磷酸、磷酸三苯酯、磷酰基乙酸三乙酯或磷酸三乙酯；所述稳定剂的重量份范围为0.4-0.9份。
5.一种静电耗散性高透明度聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)酯化反应：将重量份为550-700份的对苯二甲酸、0-350份的间苯二甲酸二者混合；将混合试剂与重量份为660-1400份的脂肪二元醇混合配置，同时加入0.01-1份的催化剂，混合搅拌均匀后，进行酯化反应，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，制得聚酯母液；
(2)缩聚反应：将重量份为0-35份的无机盐、0-140份的结构改性剂、0-5份的纳米金属粒子、0.01-1份的稳定剂与0-350份的聚醚相混合，搅拌均匀后加入到所述聚酯母液中，缩聚；
(3)反应结束后，熔体经冷却，切粒，干燥，得到静电耗散性高透明度聚酯。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中，所述对苯二甲酸的重量份范围为580-680份；所述间苯二甲酸的重量份范围为0-150份；
所述脂肪二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的一种或多种；所述脂肪二元醇的重量份范围为780-1200份；
所述催化剂选自金属锑、钛、锗、铬、钴的化合物中的一种或多种复合物；所述催化剂的重量份范围为0.4-0.9份。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中，酯化反应温度为220～260℃，绝对压力为0.1～0.5MPa，反应时间为2～4小时。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中，所述无机盐选自以下酸的碱金属盐：阳离子为锂、钠或钾的苯磺酸系列、硬脂酸系列、烷基磺酸系列中一种或多种；所述无机盐的重量份范围为0-20份；
所述结构改性剂为5-间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠；所述结构改性剂的重量份范围为35-100份；
所述纳米金属粒子选自纳米铝、纳米锌、纳米银、纳米铜、纳米镍、纳米金、纳米钴、纳米铁以及它们的纳米氧化物中的一种或多种；所述纳米金属粒子的重量份范围为0-3份；
所述纳米氧化物选自纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铟锡、纳米氧化锡锑中的一种或多种；
所述稳定剂选自磷酸、多磷酸及其衍生物，受阻酚类，受阻酚与磷酸、多磷酸及其衍生物的复合物中的一种或多种；所述磷酸、多磷酸及其衍生物选自磷酸、亚磷酸、磷酸三苯酯、磷酰基乙酸三乙酯或磷酸三乙酯；所述稳定剂的重量份范围为0.4-0.9份；
所述聚醚选自以下四种：分子量为600-12000的长链脂肪醇，分子量为200-8000的丙二醇聚醚，分子量为600-4000的三羟甲基丙烷聚醚或端羟基的聚四氢呋喃中的一种或多种；所述长链脂肪醇为聚乙二醇或聚丁二醇；所述聚醚的重量份范围为100-165份；
所述无机盐和所述纳米金属粒子可以在酯化反应阶段加入，也可在缩聚反应加入。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中，缩聚反应温度265～285℃，绝对压力降到50Pa以下，反应时间为0.5～3小时。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中，熔体冷却需要在0～4℃冰水浴中进行。
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