一种连续制备改性聚酯的方法技术

一种连续生产改性聚酯的方法，所述方法主要包括以下步骤：将对苯二甲酸、二元醇和催化剂配制成的浆料；所得浆料连续加入到酯化系统内进行酯化反应，得到对苯二甲酸二元醇酯低聚物；所得的低聚物经换热器调节温度后与在线添加的改性剂混合均匀进入均质系统进行均质反应，得到均质物；所得均质物进入缩聚系统进行缩聚反应，得到改性聚酯预聚物熔体；所得预聚物熔体进入结晶切粒系统进行切粒成型与结晶，得到预结晶改性聚酯预聚物切片；所得预结晶预聚物切片进入固相增粘系统进行固相缩聚反应，得到改性聚酯切片。采用本发明专利技术的方法可有效抑制改性聚酯聚合生产过程中副反应的发生，使生产的改性聚酯色相优异。

Method for continuously preparing modified polyester

A continuous process for producing modified polyester, the method includes the following steps: the slurry of terephthalic acid, glycol and catalyst preparation; the slurry is added to the system in the continuous esterification esterification of terephthalic acid glycol ester oligomer oligomer obtained; the adjusted temperature heat exchanger and online add modification agent mixed into homogeneous homogeneous reaction system, homogenizing; income into homogeneous polycondensation system for condensation reaction to obtain the modified polyester prepolymer melt; the prepolymer melt into the crystalline grain cutting system for cutting and shaping and pre crystallization, crystal modified polyester prepolymer slices; the pre crystallization the prepolymer slices into solid phase tackifying system solid phase polycondensation reaction by modified polyester chips. By adopting the method of the invention, the occurrence of side effects in the modified polyester polymerization process can be effectively suppressed, and the modified polyester hue is excellent.

【技术实现步骤摘要】
一种连续制备改性聚酯的方法
本专利技术涉及一种生产改性聚酯的方法，具体地说，涉及一种连续生产改性聚酯的方法。
技术介绍
聚酯具有良好的力学性能、耐磨性、抗蠕变性，低吸水性、尺寸稳定性、电绝缘性以及成型加工性能，在纤维、包装瓶、薄膜、工程塑料等方面均得到了广泛的应用，已成为世界上最重要的化工合成材料之一。经过多年的高速发展，全球聚酯行业获得了显著的成长，但是也存在产品同质化发展过快所导致的结构性过剩的突出问题，已严重影响了聚酯恒业的可持续发展。调整产品结构，开发新产品、新技术，发展差别化产品、以满足市场的多层次需求，提高市场竞争力是实现当前聚酯行业转型升级的当务之急。聚酯新产品开发的技术途径主要是通过物理改性或化学改性的方法改变聚酯的分子结构或组成，引入功能性组分，从而赋予聚酯阳离子染料染色、阻燃、亲水、可生物降解等特性。但是由于聚酯功能性改性组分多存在热稳定性较差的问题，在高温受热条件下易发生热降解等副反应，导致所制备改性聚酯的色相劣化，从而限制了改性聚酯的应用范围。中国专利ZL200910312459.4公开了一种连续制备改性聚酯的方法，该方法中对苯二甲酸乙二醇酯低聚物熔体与三单体或多单体以及添加剂的乙二醇溶液在管道中混合均匀，同时进行酯化后期的反应，然后进入缩聚釜内进行聚合反应得到改性聚酯。由于功能组分三单体或多单体在高温条件下的停留时间较长，所制备的改性聚酯因功能组分在聚合反应过程中所发生的热降解等副反应易发生黄变，色相b值较高。为了克服现有技术中的缺陷，特提出本专利技术。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供了一种连续化生产改性聚酯的方法，该方法缩短了缩聚阶段的反应时间，且生产的改性聚酯结构均匀，色相优异。另一方面，本专利技术提供了一种连续化生产改性聚酯的方法，该方法加速了改性聚酯预聚物的结晶速度，且结晶度高。本专利技术的一种连续化生产改性聚酯的方法，包括如下步骤：(1)原料对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应，得到对苯二甲酸二元醇酯低聚物；(2)步骤(1)中制备得到的低聚物与改性剂混合，进行均质反应，得到均质物(3)步骤(2)中制备得到均质物进行熔融缩聚反应，得到改性聚酯预聚物熔体；(4)步骤(3)中制备得到预聚物熔体进行切粒成型与结晶，得到预结晶改性聚酯预聚物切片；(5)步骤(4)中制备得到预结晶改性聚酯预聚物切片进行固相缩聚反应，得到改性聚酯切片。本专利技术的连续化生产改性聚酯的方法，缩短了缩聚阶段的反应时间，且生产的改性聚酯结构均匀，色相优异；另一方面，加速了改性聚酯预聚物的结晶速度，且结晶度高。附图说明图1为本专利技术连续生产改性聚酯的工艺流程示意图。具体实施方式下面对本专利技术的一种连续化生产改性聚酯的方法进一步详细叙述。并不限定本专利技术的保护范围，其保护范围以权利要求书界定。某些公开的具体细节对各个公开的实施方案提供全面理解。然而，相关领域的技术人员知道，不采用一个或多个这些具体的细节，而采用其他的材料等的情况也可实现实施方案。除非上下文另有要求，在说明书以及权利要求书中，术语“包括”、“包含”应理解为开放式的、包括的含义，即为“包括，但不限于”。在说明书中所提及的“实施方案”、“一实施方案”、“另一实施方案”或“某些实施方案”等是指与所述实施方案相关的所描述的具体涉及的特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，“实施方案”、“一实施方案”、“另一实施方案”或“某些实施方案”没有必要均指相同的实施方案。且，具体的特征、结构或者特性可以在一种或多种实施方案中以任何的方式相结合。说明书中所揭示的各个特征，可以以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。定义：均质反应：在本专利技术中是指交换反应，交换反应包括酯交换反应、酰胺交换反应和酯-酰胺交换反应，其中酯交换反应是指酯与醇/酸/酯(不同的酯)反应生成一个新酯和一个新醇/酸/酯的反应；酰胺交换反应是指酰胺与氨/酸/酰胺(不同的酰胺)反应生成一个新酰胺和一个新氨/酸/酰胺的反应；酯-酰胺交换反应是指酯基与酰胺反应生成一个新酯和一个新酰胺。均质物：均质物是指交换反应的产物改性聚酯低聚物。聚酯改性剂通常为具有多官能团化合物如多元酸、多元醇、多元胺、聚酯或聚酰胺，聚酯改性剂所具有的反应性官能团如羟基、羧基、氨基、酯基或酰胺基与对苯二甲酸二元醇酯低聚物通过交换反应生成改性聚酯低聚物，可实现物料体系由聚酯改性剂与低聚物的共混物向均相的改性聚酯低聚物的转变。术语“改性剂”：包括能够改善聚酯性能所有的物质；包括但不限于阳离子染料染色改性剂、阻燃改性剂、亲水改性剂、可生物降解改性剂等。术语“低聚物”是指有较少的重复单元组成的聚合物，其相对分子质量介于小分子和高分子之间。术语“预聚物”是单体逐步聚合而成的物质，对于本专利技术而言，预聚物的聚合物介于低聚物与最终聚合物之间的一种分子量较低的聚合物，通常指制备最终聚合物前一阶段的聚合物。术语“结晶切粒”是对聚合物形态处理的一种手段。在高分子领域，高分子经过处理会结晶，即高分子结晶(Crystallizationofpolymers)，是高分子链部分排列起来的过程，在此过程中，高分子链折叠起来，形成有序的区域，这样的区域成为片晶，片晶可堆砌成更大的球形结构，称为球晶。高分子可从熔体冷却结晶，也可通过机械拉伸或溶剂蒸发结晶。术语“固相缩聚”(solidstatepolycondensation，简称SSP)是指反应物原料在固体状态下的缩合反应。在高聚物合成领域，固相缩聚特别适合于可结晶的高聚物。将单体或分子量较低的预聚体加热至玻璃化温度以上，熔点以下进行聚合反应的过程。术语“特性粘度”是指当高分子溶液浓度趋于零时的比浓粘度。即表示单个分子对溶液粘度的贡献，是反映高分子特性的粘度，其值不随浓度而变。特性粘度与高分子的相对分子质量存在着定量的关系，常用特性粘度[η]的数值来求取相对分子质量，或作为高聚物相对分子量的量度。实施方案：一方面，一种连续化生产改性聚酯的方法，包括如下步骤：(1)原料对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应，得到对苯二甲酸二元醇酯低聚物；(2)步骤(1)中制备得到的低聚物与改性剂混合，进行均质反应，得到均质物(3)步骤(2)中制备得到均质物进行熔融缩聚反应，得到改性聚酯预聚物熔体；(4)步骤(3)中制备得到预聚物熔体进行切粒成型与结晶，得到预结晶改性聚酯预聚物切片；(5)步骤(4)中制备得到预结晶改性聚酯预聚物切片进行固相缩聚反应，得到改性聚酯切片。所述的二元醇是指烃基上含有两个羟基的分子，一般两个羟基分别在烃基的两个不同碳原子上。在本专利技术，所述的二元醇包括脂肪族二元醇、芳香族二元醇；优选的，所述的二元醇包括直链脂肪族二元醇，更优选，所述的二元醇包括饱和的直链脂肪族二元醇。一实施方案中，所述的二元醇包括乙二醇、丙二醇和/或丁二醇。某些实施方案中，原料对苯二甲酸和二元醇的摩尔比为1:1.05～1:2。步骤(1)中的酯化反应是在一个或依次两个酯化釜中进行。某些实施方案中，酯化反应是一个酯化釜内进行，酯化反应温度为220～275℃、酯化反应压力为100～400kPa。某些实施方案中，酯化反应先后在两个酯化釜内进行，第一酯化釜的反应温度为220～275℃、反应压力为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续化生产改性聚酯的方法，包括如下步骤：(1)原料对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应，得到对苯二甲酸二元醇酯低聚物，优选，所述的二元醇包括直链脂肪族二元醇，更优选，所述的二元醇包括饱和的直链脂肪族二元醇；最优选，所述的二元醇为乙二醇、丙二醇和/或丁二醇；(2)步骤(1)中制备得到的低聚物与改性剂混合，进行均质反应，得到均质物(3)步骤(2)中制备得到均质物进行熔融缩聚反应，得到改性聚酯预聚物熔体；(4)步骤(3)中制备得到预聚物熔体进行切粒成型与结晶，得到预结晶改性聚酯预聚物切片；(5)步骤(4)中制备得到预结晶改性聚酯预聚物切片进行固相缩聚反应，得到改性聚酯切片；优选的，改性聚酯切片的特性粘度为0.5～1.2dL/g。

【技术特征摘要】
1.一种连续化生产改性聚酯的方法，包括如下步骤：(1)原料对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应，得到对苯二甲酸二元醇酯低聚物，优选，所述的二元醇包括直链脂肪族二元醇，更优选，所述的二元醇包括饱和的直链脂肪族二元醇；最优选，所述的二元醇为乙二醇、丙二醇和/或丁二醇；(2)步骤(1)中制备得到的低聚物与改性剂混合，进行均质反应，得到均质物(3)步骤(2)中制备得到均质物进行熔融缩聚反应，得到改性聚酯预聚物熔体；(4)步骤(3)中制备得到预聚物熔体进行切粒成型与结晶，得到预结晶改性聚酯预聚物切片；(5)步骤(4)中制备得到预结晶改性聚酯预聚物切片进行固相缩聚反应，得到改性聚酯切片；优选的，改性聚酯切片的特性粘度为0.5～1.2dL/g。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，对预聚物熔体进行切粒成型与结晶处理的方法包括，将预聚物熔体切割成液滴并在温度为50～98℃水中冷却成型并结晶；优选水的温度60～95℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，均质反应在均质系统中进行，均质反应系统包括依次连接的增压泵、均质反应器和出口压力调节阀；优选的，所述均质反应器为立式管式反应器，均质反应器内的阻流分配单元优选丝网填料；均质反应器物料进出方向为下进上出，通过增压泵和出口压力调节阀配合调控均质器内反应压力。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，均质反应的温度为180～250℃；均质反应的压力控制在200～100...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱志成，李鑫，金剑，
申请(专利权)人：中国纺织科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11