一种高收率的共聚酯制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高收率的共聚酯制备方法，包括如下步骤：(1)按配比取酯化反应原料：二元酸、二元醇和催化剂，将取得的酯化反应原料放入反应容器中，混匀后加热至160‑240℃，快速升温至160℃，再以30‑60℃/h速率升温至220℃，维持至出水达到理论值，完成酯化反应；(2)向完成酯化反应的反应容器中加入热塑性聚酯，混匀，升温到240‑260℃，待反应体系变澄清透明后，恒温保持10‑60min，减压至50‑150Pa，缩聚1‑6h，制得共聚酯。所述的高收率的共聚酯制备方法，该制备方法消耗醇量少，还可以利用不合格的聚酯产品或废弃聚酯的回收料，反应快速、收率高，降低了生产成本，减少了副产物生成和废水排放，节能、减排、环保，增加企业效益。

A preparation method of high yield copolyester

The invention provides a method for preparing copolyester with high yield, which includes the following steps: (1) taking esterification raw materials according to the ratio: binary acid, binary alcohol and catalyst, putting the obtained esterification raw materials into the reaction vessel, heating them to 160 240 after mixing, heating them up to 160 quickly, then heating them up to 220 at the rate of 30 60 h, maintaining the theoretical value of the effluent water, and completing the ester. (2) The thermoplastic polyester was added to the reaction vessel to complete the esterification reaction, then blended, heated to 240 260. After the reaction system became clear and transparent, the copolyester was prepared by keeping the constant temperature for 10 60 min, reducing pressure to 50 150 Pa and polycondensation for 1 6 h. The preparation method of the high yield copolyester has the advantages of less alcohol consumption, fast reaction, high yield, reduced production cost, by-product generation and waste water discharge, energy saving, emission reduction, environmental protection and increased enterprise benefit by using the recycled unqualified polyester products or waste polyester.

【技术实现步骤摘要】
一种高收率的共聚酯制备方法
本专利技术涉及共聚酯
，具体地，涉及一种高收率的共聚酯制备方法。
技术介绍
聚酯的性能优异、价格便宜，广泛用于制备工程塑料、热熔胶、纤维和薄膜等材料，特别是具有芳香环的聚酯，如PBT、PET等。这些聚酯通常使用PTA、PIA、DMT等原料和二元醇先进行酯化或酯交换获得低聚物，再进行减压缩聚制得高分子。但物料全部进行酯化或酯交换所消耗的醇用量较大，生成的水、甲醇等副产物的量也比较大，使得聚酯产品的收率小。收率＝目的产物质量/原料总质量，单纯用酯化法或酯交换法制备的聚酯绝大多数收率<75％，如PTA法生产PET，按n(PTA)：n(EG)＝1：2.5计算，PET理论收率为60％(不计回用醇)。尽管多余的醇可以回用，但需要增加设备和工艺，且回用醇因带较多杂质而纯度下降。另外，生产不合格的聚酯废料以及使用后的聚酯废弃物大量堆积，不仅造成资源浪费，而且会污染环境。因此，对废弃聚酯的再利用引起了很多研究。中国专利CN103710783A公开了废弃聚酯瓶生产涤纶短纤维的方法，该法生产消耗低，能制备出涤纶短纤维。中国专利CN101177503提供了一种废弃聚酯分解回收制备粉末涂料用聚酯的方法，该专利技术利用聚酯废料制得粉末涂料用的聚酯。以上等专利方法中，单纯的物理回收利用却无法弥补废弃聚酯性能的衰退；而醇解后再聚合的化学方法则存在消耗醇量大、副反应多、收率低等问题而导致效益不佳。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高收率的共聚酯制备方法，该制备方法消耗醇量少，还可以利用不合格的聚酯产品或废弃聚酯的回收料，反应快速、收率高，降低了生产成本，减少了副产物生成和废水排放，节能、减排、环保，增加企业效益。本专利技术的技术方案如下：一种高收率的共聚酯制备方法，包括如下步骤：(1)按配比取酯化反应原料：二元酸、二元醇和催化剂，将取得的酯化反应原料放入反应容器中，混匀后加热至160-240℃，快速升温至160℃，再以30-60℃/h速率升温至220℃，维持至出水达到理论值，完成酯化反应；(2)向完成酯化反应的反应容器中加入热塑性聚酯，混匀，升温到240-260℃，恒温保持10-60min，减压至50-150Pa，缩聚1-6h，制得共聚酯。较佳地，步骤(1)中酯化反应的原料还包括多元醇，所述多元醇选自选自丙三醇、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的一种或数种的混合物；所述多元醇与所述二元酸的摩尔比为0～0.02：1。较佳地，步骤(2)中还向完成酯化反应的反应容器中加入助剂；所述助剂包括成核剂、结晶促进剂、光稳定剂和热稳定剂。如滑石粉、钛白粉、聚乙烯蜡、亚磷酸三苯酯等；所述助剂总用量为二元酸和二元醇质量总和的0-5％。较佳地，所述二元酸选自二元芳香羧酸或其酸酐、二元脂肪酸或其酸酐中的一种或数种的混合物。优选的，所述二元芳香羧酸或其酸酐选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐、1,3-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸等；所述二元脂肪酸或其酸酐为碳原子数4-36的不含苯环结构的二元羧酸或其酸酐，选自1,4-丁二酸、戊二酸酐、1,6-己二酸、1,8-辛二酸、1,10-癸二酸、1,12-十二烷二酸、1,14-十四烷二酸、二聚酸中的一种或数种的混合物。较佳地，所述二元醇是分子具有2个醇羟基且羟基数量为2个的仅由C、H、O元素组成的化合物，选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甘醇、二丙二醇等中的一种或数种的混合物。较佳地，所述二元酸与所述二元醇的摩尔比为1：1.1～2.5。较佳地，所述催化剂选自钛系、锡类或锑系；所述催化剂总用量为二元酸和二元醇质量总和的0.03％-0.5％。优选的所述催化剂选自钛酸四丁酯、丁基锡酸、三氧化二锑中的一种或数种的混合物。较佳地，所述热塑性聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及各种改性的热塑性聚酯中的一种或数种的混合物；该热塑性聚酯可以是不合格的聚酯产物、合格而未经使用的产品或废弃后的回收料；所述热塑性聚酯总用量为所述二元酸和所述二元醇质量总和的0.1-9.0倍。所述助剂选自成核剂、结晶促进剂、光稳定剂、热稳定剂，如滑石粉、钛白粉、聚乙烯蜡、亚磷酸三苯酯等。本专利技术的有益效果为：所述高收率的共聚酯制备方法，通过先酯化后醇解的方法获得低聚物，再制得共聚酯。该制备方法消耗醇量少，还可以利用不合格的聚酯产品或废弃聚酯的回收料，降低了产品的成本；而且反应快速、收率高，减少了副产物生成和废水排放，节能、减排、环保。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种高收率的共聚酯制备方法，取酯化反应原料，168.3g二聚酸、54.1g1,4-丁二醇和0.21g钛酸四丁酯；将取得的酯化反应原料加入反应釜，混匀后快速升温至160℃，再以60℃/h速率升温至210℃，维持至出水达到理论值，完成酯化反应；向完成酯化反应的反应容器中加入198.1g聚对苯二甲酸丁二醇酯和0.13g亚磷酸三苯酯，混匀，并升温到255℃，待反应体系变澄清透明后，恒温保持10min，缓慢减压至60Pa，缩聚1.5h，制得熔点为176℃、于230℃时黏度为10684cps的共聚酯。该法制备共聚酯的收率为91％。实施例2一种高收率的共聚酯制备方法，取酯化反应原料，将60.8g间苯二甲酸、142.5g对苯二甲酸、26.7g己二酸、197.8g1,4-丁二醇、0.17g钛酸四丁酯和0.13g三氧化二锑；将取得的酯化反应原料加入反应釜，混匀后快速升温至160℃，再以30℃/h速率升温至220℃，维持至出水达到理论值，完成酯化反应；向完成酯化反应的反应容器中加入310g聚对苯二甲酸丁二醇酯，1.1g滑石粉、1.1g聚乙烯蜡，1.1g钛白粉、1.1g亚磷酸三苯酯，加入反应体系，混匀，并升温到245℃，待反应体系变澄清透明后，恒温保持30min，缓慢减压至60Pa，缩聚1.2h，制得熔点为158℃、于230℃时黏度为18012cps的共聚酯。该法制备共聚酯的收率为85％。实施例3一种高收率的共聚酯制备方法，取酯化反应原料，将60.8g苯酐、142.5g1,3-萘二甲酸、26.7g1,4-丁二酸197.8g1,4-环己烷二甲醇、60g丙三醇、2.14g钛酸四丁酯和0.13g三氧化二锑；将取得的酯化反应原料加入反应釜，混匀后快速升温至160℃，再以30℃/h速率升温至220℃，维持至出水达到理论值，完成酯化反应；向完成酯化反应的反应容器中加入3847.5g聚对苯二甲酸丁二醇酯，2g滑石粉、2g聚乙烯蜡，5g钛白粉、5g亚磷酸三苯酯，加入反应体系，混匀，并升温到245℃，待反应体系变澄清透明后，恒温保持30min，缓慢减压至60Pa，缩聚1.2h，制得熔点为158℃、于230℃时黏度为18012cps的共聚酯。该法制备共聚酯的收率为92％。实施例4一种高收率的共聚酯制备方法，取酯化反应原料，将60.8g间苯二甲酸、142.5g2,6-萘二甲酸、26本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高收率的共聚酯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按配比取酯化反应原料：二元酸、二元醇和催化剂，将取得的酯化反应原料放入反应容器中，混匀后加热至160‑240℃，快速升温至160℃，再以30‑60℃/h速率升温至220℃，维持至出水达到理论值，完成酯化反应；(2)向完成酯化反应的反应容器中加入热塑性聚酯，混匀，升温到240‑260℃，待反应体系变澄清透明后，恒温保持10‑60min，减压至50‑150Pa，缩聚1‑6h，制得共聚酯。

【技术特征摘要】
1.一种高收率的共聚酯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按配比取酯化反应原料：二元酸、二元醇和催化剂，将取得的酯化反应原料放入反应容器中，混匀后加热至160-240℃，快速升温至160℃，再以30-60℃/h速率升温至220℃，维持至出水达到理论值，完成酯化反应；(2)向完成酯化反应的反应容器中加入热塑性聚酯，混匀，升温到240-260℃，待反应体系变澄清透明后，恒温保持10-60min，减压至50-150Pa，缩聚1-6h，制得共聚酯。2.如权利要求1所述的高收率的共聚酯制备方法，其特征在于，步骤(1)中酯化反应的原料还包括多元醇，所述多元醇选自选自丙三醇、三羟甲基丙三醇或季戊四醇中的一种或数种的混合物；所述多元醇与所述二元酸的摩尔比为0～0.02：1。3.如权利要求1所述的高收率的共聚酯制备方法，其特征在于，步骤(2)中还向完成酯化反应的反应容器中加入助剂；所述助剂包括成核剂、结晶促进剂、光稳定剂和热稳定剂；所述助剂总用量为二元酸和二元醇质量总和的0-5％。4.如权利要求1-3任一项所述的高收率的共聚酯制备方法，其特征在于，所述二元酸选自二元芳香羧酸或其酸酐、二元脂肪酸或其酸酐中的一种或数种的混合物。5.如权利要求4所述的高收率的共聚酯制备方法，其特征在于，所述二元芳香羧酸或其酸酐选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐、1,3-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸等；所述二元脂肪酸或其...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷先勇，缪永建，冷先强，张家桔，
申请(专利权)人：广东舜天新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44