CN110435036B - 一种低挥发、低析出聚酯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低挥发、低析出的聚酯材料及其制备方法，所述聚酯材料是将聚酯树脂加热至熔点以上形成聚酯熔体，进入脱排切粒设备，在所述脱排切粒设备进料口处通入惰性气体并搅拌形成发泡体，然后发泡体经过自然排气和真空排气，经冷却切粒后得到所述聚酯材料。所得聚酯材料具有较低的低分子挥发物含量、在有机溶剂中具有较低的析出物含量、在高温下表现出较低的气味性，色泽B指数也较低，没有发黄现象，拓宽了聚酯材料的应用范围，特别适合在汽车、家电、电子等对环保、健康要求较为严格的领域使用。

Description

一种低挥发、低析出聚酯材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种低挥发、低析出的聚酯材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，人类对材料的需求日益扩大，高分子合成材料的生产和应用也得到了快速的发展。其中，工程塑料在各个领域的应用逐年扩大。聚酯材料，作为五大工程塑料之一，主要指PBT,中文名称聚对苯二甲酸丁二醇酯，为半结晶型热塑性树脂，因具有高模量、高强度、高弹性和耐热性等优点，主要应用于电子电器、汽车、照明、机械、纺丝、通信、薄膜及仪器仪表等领域。中国作为汽车产销最大的国家，2017年接近3000万辆汽车被销售和生产。在汽车中，有大量的线束靠连接器连接起来，才能达到传输信号和控制器件的功能，这些连接器使用的材料，最主要的就是PBT和纤维的复合材料；汽车车灯前大灯的结构中，饰框所用的材料就是PBT材料，要求材料在高温的工作条件下，低分子量的挥发物要少，避免车灯在工作的过程中产生小分子析出，从而凝聚在灯罩面上，影响车灯的照射强度和效果；在汽车的内饰中，空调出风口格栅采用的材料是PBT和玻纤的复合材料，改材料在夏天为车内输送冷风，冬天为车内输送热风，在高低温的工作环境中，不能析出低分子的有机气体或者有气味的气体，影响车主和乘客的舒适度和健康。在家电领域，冰箱压缩机消音器及空调压缩机线圈骨架，由于直接接触冷媒，可能发生消音器或骨架材料中的小分子物质析出，一旦小分子物质的析出量过高会使压缩机的制冷管堵塞，导致制冷效果失灵，因此制造消音器和马达线圈骨架的材料需要具有耐冷媒析出的功能。目前制备压缩机消音器和线圈骨架所用的材料都是PBT复合材料，制备低析出和低气味的PBT聚酯材料是能够制作高质量压缩机和消音器的关键材料。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种半结晶性的工程塑料，具有良好的力学性能、电性能、耐热性及耐化学性等广泛用于电子、电器等行业。但是其在某些方面尚存在不足，如PBT注塑件光泽度不够亮、且容易产生气痕，特别是在制备高光产品时废品率高。近年来，我国电子电气工业迅速发展，对高电绝缘阻燃增强工程塑料的需求日益增长，如低压真空接触器、断路器、漏电保护器、接插件、低压开关、薄壁电子电气元件等都需要用具有良好的综合力学性能、阻燃性能及电绝缘性能的工程塑料材料。在这一产品领域里，聚酯的用量非常大。然而，由于普通聚酯的挥发性高，容易在注塑的过程中产生气痕，这样导致经过阻燃增强等改性加工之后的聚酯复合材料挥发性更高，制备的电子器件容易产生失效，具有较大的召回风险。

长期以来，在不影响PBT材料的力学和加工性能的前提下，降低PBT材料的低分子物含量、降低PBT材料的析出性、降低PBT材料的气味和TVOC一直是业界难点问题，研究人员针对这些问题做过许多的探讨和尝试，也取得了一定的进展，但是依然达不到产业链对其的高要求，依然有许多限制，需要继续对其进行改进。在过去的工作中，针对低挥发PBT材料，专利CN 102660109A 采用了在树脂中加入一种介孔材料吸附材料，在制备高光免喷涂材料取得一定的成效，也一定程度降低了材料的挥发性，但是由于该介孔材料含量较高而影响材料的力学性能，无法做到大规模的产业应用。专利CN108117726A通过在聚酯材料和玻纤的体系中添加不超过10%的无机多孔材料吸附剂，来吸附PBT材料可能析出的小分子材料，从而降低析出量，并评估了其在冷媒中析出量，取得了一定的进展，但是其并未评价材料在高温下的挥发性和TVOC，且材料挥发出来的小分子物质被吸附在无机多孔材料中，在后续的高温环境中，依然会逐步挥发出来，并未从根本上解决该问题。

在专利CN 101580632A 中，研究人员采用了在PBT树脂中加入PMMA树脂和特种耐热剂来提高材料的光泽度和热稳定性，降低材料的挥发性，但是该方法制备的PBT材料易产生瓦斯气体。专利CN103013068A公开了一种耐高温耐冷媒析出的PBT复合材料，主要采用多官能环氧基团扩链剂、镁铝水滑石吸酸剂和1~3个环氧基团的封端剂配合来降低整个树脂组合物体系存留的低分子物质的含量，但采用扩链剂、偶联剂、封端剂等添加剂，虽然可以通过化学反应，增大PBT材料的分子量，减少小分子物质，但其添加了更多的低分子量物质，部分未完全反应的低分子量物质在后续的加工中会挥发出来，降低了发明的整体效果，并且使用会使得树脂流动性能降低，无法做到更有实际意义的应用及推广。

中国发明专利申请CN102532792A公开了一种低气味、抗菌ABS材料及其制备方法，其中提到了用硅藻土、沸石和氧化镁组成气味抑制剂，用氧化铜及氧化锌作抗菌剂，从而来符合国家在2012年3月出台的法规《乘用车内空气质量评价指南》对汽车内饰材料的基本要求，使其真正成为一款环保材料。气味抑制剂是靠自身巨大的比表面积对低挥性小分子进行吸附，但吸附是有饱和性的，该发明使用的抗菌剂为无机抗菌剂，效率低，若要杀菌率达99.9％的效果，加入量需要很大，这将影响基材的物理机械性能。中国发明专利申请CN103724922A公开了一种低气味玻纤增强ABS组合物及其制备方法，该申请采用以高熔体发泡PP为载体的水母粒作为气提剂，来吸收ABS材料中挥发出的小分子物质主要包括苯系物和醛系物，水进入树脂后，可以带走ABS中的醛系物，而苯系物不溶于水，不能随水的蒸发而除去，虽可被发泡PP吸附，但该材料的比表面积相对较小，如果要增强吸附效果，用量要求很大，这样对材料机械性能影响较大，该专利申请具有一定的局限性。由上可见，通过添加吸附材料来吸附挥发出来小分子，从而降低其挥发性和气味，并未从根本上解决该问题，反而又引起了其它的缺陷。

综上所述，如何降低聚酯材料中的低分子量物质，降低其挥发性，减小其析出性，降低TVOC，降低材料的气味，同时又不降低材料的性能，提高材料的品质要求，满足下游产业链客户的应用要求，拓展其应用领域，具有很高的现实意义和科研价值，但是目前的解决方案无法满足现在的要求，也未见公开的发明报道。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中制备得到的聚酯由于含有很多小分子物质，因此挥发性、析出性较高，限制了聚酯材料的应用的缺陷，本发明提供了一种低挥发、低析出的聚酯及其制备方法，是将聚酯树脂熔体中通入惰性气体，形成有利于低分子物质脱排的发泡体，再分别经过自然排气和真空排气后除去小分子挥发物，最后经冷却切粒后得到了高分子量的低挥发、低析出的聚酯材料，拓宽材料的应用范围。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种低挥发、低析出聚酯材料，其通过包括以下步骤的制备方法得到：

将聚酯树脂加热至熔点以上形成聚酯熔体，进入脱排切粒设备，在所述脱排切粒设备进料口处通入惰性气体并搅拌形成发泡体，然后发泡体经过自然排气和真空排气，经冷却切粒后得到所述聚酯材料。

本发明中术语“聚酯树脂”是指由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。主要指聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT)和聚芳酯(PAR)等线型热塑性树脂，是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。所述聚酯树脂可以是自制聚酯树脂，也可以直接采用已经制备好的商品化的聚酯树脂。制备聚酯树脂的方法是本领域技术人员所公知的，是多元酸(及其类似物，比如酯)和多元醇(及其类似物，比如酯)缩聚而得，多元酸主要为二元酸，多元酸及其类似物的例子包括但不限于对苯二甲酸、间苯二甲酸、对萘二甲酸、1,6-环己烷二酸、联苯-4,4’-二酸、戊二酸、己二酸、琥珀酸、对苯二甲酸二甲酯中的至少一种；多元醇主要为二元醇，多元醇及其类似物的例子包含并不限于乙二醇、丙二醇、丁二醇或1,4-环己烷二甲醇、戊烷-1,5-二醇，新戊二醇、3-甲基戊二醇，2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇，1,4，二(羟乙氧基)-苯、2,4-二羟基-1,1,3,3-四甲基环丁烷、2,2,4,4-四甲基环丁二醇中、对苯二酚、异山梨醇中的至少一种。

其中所述多元酸和多元醇单体的摩尔比为1:1-2，优选为1:1.1-1.3。

除上述多元酸和多元醇，可选地，还可以根据需要加入其它功能性单体，比如羟基封端的聚硅氧烷，所述羟基封端的聚硅氧烷反应活化能低，有利于加速聚合反应速度；另一方面，会使聚酯产生均匀粘度，起到很好的润滑增塑的作用。可以方便地调控聚酯产品的粘度。所述羟基封端的聚硅氧烷没有特别限定，只要具有一定链段长度的端基为羟基的聚硅氧烷即可。羟基封端的聚硅氧烷的例子包括但不限于α,ω-二羟基乙基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚二乙基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚甲基苯基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚二苯基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚二乙基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚甲基苯基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚二苯基硅氧烷的至少一种。

所述功能性单体的用量没有特别的限定，只要其能够发挥其功能性，且不影响聚酯树脂的性能即可，一般功能性单体占单体总质量的0-30%，以羟基封端的聚硅氧烷为例，其用量为单体总质量的0-15%，优选为5-10%。

优选地，聚酯树脂的特性粘度为0.6-2.0dL/g，优选为0.70-1.33 dL/g，更进一步优选为0.78-1.10 dl/g。特性粘度过小，无法有效形成发泡体，进而无法将聚酯高分子中的低分子量的挥发性物质排出；特性粘度过大，会使得气泡在自然排气阶段无法将气泡排出，可能会影响最终聚酯产品的力学性能。

本发明所述聚酯树脂可以为自制，也可以为商购产品。其中，对聚酯材料的制备方法是现有技术中所公知的，具体方法包括以下步骤：

1）酯化阶段：将多元酸与多元醇，可选地，还可以加入其他功能性单体置于酯化釜中，加入催化剂进行酯化反应，反应至不再有水产生为止，或者可以检测体系中的酸值以判断聚合是否结束。所述多元酸与多元醇如上定义；

2）预聚阶段：将步骤1）制得的酯化产物置于预缩聚釜中，进行预缩聚反应，生成预缩聚产物；

3）缩聚阶段：将步骤2）制得的预缩聚产物置于缩聚反应器中，进行缩聚反应，生成高分子量的聚酯材料。

其中二元酸和二元醇的摩尔比为1:1-2，优选为1:1.1-1.3；功能性单体占单体总质量的0-15%，优选为5-10%。

所述步骤1）的酯化阶段中，催化剂没有特别限定，本领域常规酯化反应的催化剂即可，催化剂的离子包括但不限于氧化锗、醋酸锰、醋酸锌、钛酸四丁酯、三氧化二锑、乙二醇锑、乙二醇钛中的一种或者几种的复合物。优选地，所述催化剂的质量优选占反应原料总质量的0.01%-0.1%。

所述酯化反应的条件优选为：温度160-245℃，真空度40-45KPa。

本发明中所述真空度均指“绝对真空度”。

为了提高所得产物的聚合效果以及综合性能，可以采用先进行预缩聚反应，再进行缩聚反应的方案，具体而言：步骤2）所述预缩聚反应条件为：温度180-310℃，真空度1.5-2.5KPa，一般反应时间为30-60min；步骤3）所述缩聚反应条件为：温度180-310℃，真空度100-200Pa，一般反应时间为60-240min。

酯化反应中已开始的缩聚过程在预缩聚釜中继续进行，预缩聚反应生成低分子量的聚酯共聚物，预缩聚产物通过预缩聚出料泵、预缩聚出料过滤器、预缩聚出料冷却器后进入缩聚反应器。缩聚反应生成高分子量的聚酯材料。

所述脱排切粒设备优选为螺杆挤出机，更优选为双螺杆挤出机。在所述脱排切粒设备进料口位置可分别进聚酯和惰性气体，在排气段有自然排气口，压缩段末端具有真空排气口，最后是计量段。首先聚酯从加料口进料熔融，惰性气体的输入，增加了熔体中挥发分的饱和度，熔体中挥发分的过饱和是成核起泡的关键，同时通过螺杆的机械剪切作用，增加了气泡的核化，从而引发起泡。物料与惰性气体的混合物被螺杆输送至自然排气段时，熔体突然膨胀，惰性气体带着融于其中的大部分挥发分以气态逸出。到压缩段，抽真空设备产生真空负压，提高压力，可增大熔体中挥发分与外界压差，加速排气进行，至此，熔体中的挥发分在抽真空条件下被完全脱除。

所述惰性气体是指不与聚酯树脂熔融体发生反应的气体物质，比如二氧化碳、氮气、氦气、氩气等。所选惰性气体的纯度没有特定的要求，一般选择为99.5%以上即可。以每小时产出5-15吨聚酯计算，惰性气体通入速度为5-15m³/h，惰性气体流量过高易造成真空口溢料，流量过低，挥发分的脱除效率不高。

所述发泡体是指聚酯树脂熔融体中大量含有平均直径为20-50μm的气泡。通过调节惰性气体的流速，可以调控体系中气泡的平均粒径。发明人预料不到地发现，只要将气泡的粒径调控在20-50μm，能够在后续的两个排气阶段，即自然排气阶段和真空排气阶段，有效地将低分子量的挥发性小分子排除，进而极大的降低了聚酯产品的挥发性和析出性，有利于该类材料在对聚酯材料具有低挥发、低析出的领域扩展应用。

所述排气阶段分为自然排气和真空排气两个阶段，其中自然排气口排除大部分分散在聚酯体系中的惰性气体小气泡，最后在真空排气口中排除剩余的惰性气体气泡，最后经冷却切粒后得到了高分子量的低析出低挥发的聚酯材料。

所述自然排气段优选使用大导程的螺纹块，延长物料在排气段的停留时间，有利于挥发分的脱除。

所述真空排气阶段的真空度优选100-500Pa，更优选200-300Pa，在较低的真空度的条件下，更加有利于低分子量的挥发性小分子的脱排。

本发明得到的聚酯材料挥发性低于0.64 %，析出性低于0.67%，在优选实施例中，挥发性低于0.32%，析出性低于0.35%。

本发明还提供了所述聚酯材料的制备方法，包括如下步骤：

(1) 将聚酯树脂加热至熔点以上形成聚酯熔体，进入脱排切粒设备，在进料口处通入惰性气体并搅拌形成发泡体，形成发泡体的气泡的粒径为20-50μm；

(2) 发泡体经过自然排气和真空排气，经冷却切粒后得到所述聚酯材料。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

第一、本发明提供的高分子聚酯材料，综合性能优异，通过先形成特定的发泡体后，再进行自然排气和真空排气两个排气阶段，有效降低了聚酯材料中小分子的挥发物，拓宽了所述聚酯材料的应用领域。

第二、发明人预料不到地发现，在进行小分子的脱排前，通过在聚酯树脂熔融体重通入惰性气体形成特定粒径的发泡体，只要将发泡体重小气泡的平均直径限定在一定范围内，可以有效提升排气阶段对小分子物质的脱排效果。

第三、本发明制备的高分子聚酯材料具有低挥发的特点，其在高温的烘烤中具有挥发性小、气味小的优点，尤其能够满足对低气味、低雾度的领域，比如交通工具中的塑料制品，拓展了聚酯材料的应用范围和领域，提升了材料的品质。

第四、本发明制备的高分子聚酯材料具有低析出的特点，其在有机溶剂的浸泡中具有析出少的优点，尤其能够满足聚酯材料接触有机溶剂的应用领域，发挥其耐化学性好且析出少的优点，可以极大的拓展现有聚酯的应用范围。

第五、本发明提供的高分子聚酯材料的脱排小分子挥发物质的方法，并不会对聚酯材料的力学性能以及色泽产生不利影响，而且本发明提供的聚酯材料的脱排方法简单方便，易于实施，便于推广。

本发明所制备的聚酯材料具有较低的低分子机挥发物含量、在有机溶剂中具有较低的析出物含量、在高温下表现出较低的气味性，适合在交通工具、家电、电子等要求更高、更环保、更绿色、使人更舒适的领域应用。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

本发明相关测试使用以下方法：

特征粘度：按照ASTM D445标准测得。

色泽B：按照Hunter Lab (D62,10°)测得。

拉伸强度：按照ASTM D638标准测得。

冲击强度：按照ASTM D256标准测得。

挥发性：按照如下条件进行测试，将所制备的聚酯材料放置在其熔点以上20度的环境下，氮气保护中放置24小时之后，测试其重量的减少比例。

析出性：按照如下条件进行测试，将所制备的聚酯材料放置在有机溶剂(二甲苯)中，温度在150℃下进行回流24小时之后，取出烘干之后，测试其重量的减少比例。

本发明中聚酯树脂可以自制，也可以选用商购产品。

若无特殊说明书，本发明所述“份”均指重量份，所述“真空度”均指绝对真空度。

制备例 聚酯树脂的制备

制备例1

1）浆料配制：将对苯二甲酸（PTA）和1,4丁二醇（BDO）分别通过计量系统进入浆料配制罐U1，搅拌均匀，记为浆料S1，其中PTA为773g，BDO为520g。

2）催化剂配制：将1,4丁二醇（BDO）100g和催化剂CAT（钛酸四丁酯）158.9g加入到配制罐U2中，真空状态下加热沸腾2-3小时，真空度为20-30KPa，温度为180^oC，降温后将配置好的催化剂转入催化剂加料罐中。

3）酯化反应：将浆料罐U1中的浆料S1由酱料泵送入酯化釜中，将配置好的催化剂CAT通过齿轮泵送到酯化釜中，在催化剂的作用下发生酯化反应，酯化反应至不再有水产生为止，生成的低聚物。所加催化剂的量占浆料的质量比例CAT/S1为0.05%。酯化釜的反应条件为：温度为245^oC，真空度为42KPa，反应时间为2小时，酯化率达99.2%。

4）预缩聚反应：将酯化釜中的低聚物送入预缩聚釜中，酯化反应中已开始的缩聚过程在预缩聚釜中继续进行，预缩聚反应温度为245^oC，真空度为2KPa，反应时间为40min，生成低分子量的聚酯共聚物，预缩聚产物通过预缩聚出料泵、预缩聚出料过滤器、预缩聚出料冷却器后进入缩聚反应器。

5）缩聚反应：预缩聚产物从预缩聚单元被送入缩聚反应器，预聚物继续反应，缩聚反应温度为248^oC，真空度为120Pa，反应时间为200min，得到聚酯样品，其分子量为26000，特性粘度为0.92dL/g，称为样品1。

制备例2

按照和制备例1中相同的条件和步骤，区别在于步骤1)浆料配制中，还加入20g的α,ω-二羟基乙基聚二甲基硅氧烷作为功能性单体，得到聚酯样品，其分子量为24000，特性粘度为0.83dL/g，称为样品2。

制备例3

按照和制备例1中相同的条件和步骤，区别在于步骤1)浆料配制中，二元酸为1,6-环己烷二酸，得到聚酯样品，其分子量为28000，特性粘度为0.98 dL/g，称为样品3。

制备例4

按照和制备例1中相同的条件和步骤，区别在于步骤1)浆料配制中，二元醇为乙二醇，得到聚酯样品，其分子量为25000，特性粘度为0.86 dL/g，称为样品4。

制备例5

按照和制备例1中相同的条件和步骤，区别在于步骤1)浆料配制中，二元醇为1,4-环己烷二甲醇（CHDM），得到聚酯样品，其分子量为26900，特性粘度为0.56 dL/g，称为样品5。

实施例 聚酯树脂的脱排

实施例1

将制备例1中制得的1000g聚酯树脂，即样品1加热至熔点以上，通过聚合物粘度计、出料过滤器、缩聚出料分配阀后进入双螺杆挤出机。在缩聚出料分配阀之后，系统中充入压力为1atm，纯度为99.9wt%的氮气,通入速度为5 m³/h，聚酯熔体经过搅拌与惰性气体充分混合，体系中形成了非常多小气泡的发泡体，气泡的平均直径为50μm。

然后发泡体进入双螺杆挤出机的自然排气口排除大部分分散在聚酯体系中的惰性气体小气泡，最后在真空排气口中排除剩余的惰性气体气泡，最后经冷却切粒后得到了高分子量的低析出低挥发的聚酯材料。

所述双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出温度为200℃-240℃，螺杆转速为320rpm，真空排气口真空度为500Pa。

实施例2

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于将样品1替换为制备例2得到的样品2。

实施例3

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于将样品1替换为制备例3得到的样品3。

实施例4

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于将样品1替换为制备例4得到的样品4。

实施例5

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于将样品1替换为制备例5得到的样品5。

实施例6

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于惰性气体为99.9wt%的CO₂，形成的发泡体气泡平均直径为40μm。

实施例7

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于惰性气体为99.9wt%的氮气和CO₂的混合气体，其中氮气和CO₂的体积比1:1，形成的发泡体气泡平均直径为45μm。

实施例8

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于系统中充入的惰性气体氮气的压力为1.2atm。

实施例9

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于真空排气口真空度为200Pa。

实施例10

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于惰性气体的通入速度改为10 m³/h，形成的发泡体气泡平均直径为36μm。

实施例11

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于惰性气体的通入速度改为15 m³/h，形成的发泡体气泡平均直径为22μm。

实施例12

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于惰性气体氮气的纯度为99.0wt%，形成的发泡体气泡平均直径为43μm。

实施例13

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于将样品1替换为购自1100-211D聚酯树脂，形成的发泡体气泡平均直径为45μm。

实施例14

按照和实施例1相同的操作方法，惰性气体的通入速度改为3 m³/h，形成的发泡体气泡平均直径为66μm。

实施例15

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于惰性气体的通入速度改为20 m³/h，形成的发泡体气泡平均直径为14μm。

实施例16

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于真空排气阶段的真空度为1000Pa。

对比例1

将制备例1得到的样品1通过缩聚出料泵、聚合物粘度计、缩聚出料过滤器、缩聚出料分配阀后进入双螺杆挤出机，聚酯熔体经冷却切粒后得到了聚酯产品，即不经过排气阶段。

对比例2

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于不经过通入惰性气体，即省去了形成发泡体的步骤。

对比例3

按照和实施例1相同的操作方法，区别在于不经过自然排气的步骤。

对以上实施例和对比例得到的聚酯产品进行测试，结果如下表1所示：

从实施例和对比例的测试数据得出以下结果：在普通的缩聚反应之后采用惰性气体充入体系中，进行搅拌混匀，使得惰性气体充分混合在聚酯体系中，形成微小的气泡在体系中，增大了聚酯中小分子量的物质向气泡中挥发的速度和数量，从而大大提高了聚酯的洁净度和品质，降低了其析出性和挥发性，所制备的产品具有更优的稳定性，适用性更广泛。

从上述实施案例可以看出，当惰性气体的充填压力适当增加，增加到标准大气压的1.2倍时，同时体系的末端排气口真空度在200Pa的条件下，所制备的聚酯产品具有最低的挥发性和析出性。

测试了不同的惰性气体，和不同的聚酯材料，均取得了不错的效果。将惰性气体的纯度提高至99.99%，发现所制备的产品的挥发性和析出性没有明显的提高，故得出了如下的结论，充填一定纯度的惰性气体，在合适的真空度下，可以制备析出性和挥发性更低的聚酯产品，这将提高产品品质，拓展产品应用范围。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

以上具体实施方式只是对本发明内容的示意性说明，不代表本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是本发明中具体结构可以有其它的变化形式。

Claims (13)

1.一种低挥发、低析出聚酯材料，其通过包括以下步骤的制备方法得到：

将聚酯树脂加热至熔点以上形成聚酯熔体，进入脱排切粒设备，在所述脱排切粒设备进料口处通入惰性气体并搅拌形成发泡体，然后发泡体经过自然排气和真空排气，经冷却切粒后得到所述聚酯材料；

以每小时产出5-15吨聚酯计算，所述惰性气体通入速度为5-15m³/h；所述发泡体中气泡的平均直径为20-50μm。

2.如权利要求1所述的聚酯材料，其特征在于，所述聚酯树脂是多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物；所述多元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、对萘二甲酸、1,6-环己烷二酸、联苯-4,4’-二酸、戊二酸、己二酸、琥珀酸、对苯二甲酸二甲酯中的至少一种；所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇或1,4-环己烷二甲醇、戊烷-1,5-二醇，新戊二醇、3-甲基戊二醇，2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇，1,4，二(羟乙氧基)-苯、2,4-二羟基-1,1,3,3-四甲基环丁烷、2,2,4,4-四甲基环丁二醇中、对苯二酚、异山梨醇中的至少一种。

3.如权利要求2所述的聚酯材料，其特征在于，所述多元酸和多元醇单体的摩尔比为1:1-2。

4.如权利要求3所述的聚酯材料，其特征在于，所述多元酸和多元醇单体的摩尔比为1:1.1-1.3。

5.如权利要求1所述的聚酯材料，其特征在于，根据需要加入其它功能性单体，所述功能性单体选自羟基封端的聚硅氧烷，功能性单体占单体总质量的0-30％。

6.如权利要求5所述的聚酯材料，其特征在于，所述羟基封端的聚硅氧烷选自α,ω-二羟基乙基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚二乙基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚甲基苯基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚二苯基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚二乙基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚甲基苯基硅氧烷、α,ω-二羧基乙基聚二苯基硅氧烷的至少一种；功能性单体占单体总质量的5-10％。

7.如权利要求1所述的聚酯材料，其特征在于，所述聚酯树脂的特性粘度为0.6-2.0dL/g。

8.如权利要求7所述的聚酯材料，其特征在于，所述聚酯树脂的特性粘度为0.70-1.33dL/g。

9.如权利要求7所述的聚酯材料，其特征在于，所述聚酯树脂的特性粘度为0.78-1.10dL/g。

10.如权利要求1所述的聚酯材料，其特征在于，在所述脱排切粒设备进料口位置分别进聚酯和惰性气体，在排气段有自然排气口，压缩段末端具有真空排气口，最后是计量段。

11.如权利要求10所述的聚酯材料，其特征在于，所述真空排气阶段的真空度为100-500Pa。

12.如权利要求11所述的聚酯材料，其特征在于，所述真空排气阶段的真空度为200-300Pa。

13.如权利要求1-12任一项所述聚酯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将聚酯树脂加热至熔点以上形成聚酯熔体，进入脱排切粒设备，在进料口处通入惰性气体并搅拌形成发泡体，形成发泡体的气泡的平均直径为20-50μm；

(2)发泡体经过自然排气和真空排气，经冷却切粒后得到所述聚酯材料。