聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，其包括将2,6‑萘二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯和乙二醇在第一催化剂作用下，先进行酯交换反应，得到聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物，在将所述聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物经过固相增黏得到聚萘二甲酸乙二醇酯的过程。本发明专利技术实施例的聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，制备的产品中，残留反应单体量少，无需进行溶剂回收，并且易于成型，工艺过程简单，可制备性能更优异的PEN预聚物。

Industrial preparation of poly (ethylene naphthalene dicarboxylate)

【技术实现步骤摘要】
聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法
本专利技术实施例涉及高分子材料
，具体涉及一种聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法。
技术介绍
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一类耐高温特种工程塑料，目前，制备聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的制备的工业，产量较低，而且得到的产品仍残留有未反应的单体及反应中生成的无机盐，参与反应的溶剂难以排除，因而制得的产品纯度低，现有的制备工艺中，由于聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)熔融温度高，熔体黏度大，存在着不易加工成型的问题。亟待研发一种新的聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，以解决现有技术中PEN熔融温度高，熔体黏度大不易成型加工，PEN合成过程中残留有未反应单体，及溶剂回收问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，其包括将2,6-萘二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯和乙二醇在第一催化剂作用下，先进行酯交换反应，得到聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物，在将所述聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物经过固相增黏得到聚萘二甲酸乙二醇酯的过程。优选的，所述酯交换反应包括将2,6-萘二甲酸二甲酯和对苯二甲酸二甲酯和第一催化剂，再加入乙二醇，形成反应混合物；所述反应混合物在惰性气体的环境中连续搅拌，并升温至120-150℃，并保持温度0.5-2h；再将所述反应混合物升温至升温至180-200℃，并保持温度0.5-2h，压力为0.8-1.5Mpa；将所述反应混合物冷却得到聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物。优选的，所述惰性气体为氮气、二氧化碳和氦气中的一种。优选的，所述反应混合物反应时，惰性气体的压力为0.2-0.4MPa。优选的，所述反应混合物冷却时，惰性气体的压力为0.2-1.2MPa。优选的，所述固相增黏过程包括将所述聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物干燥3-6h，然后在加入第二催化剂，升温至200-240℃，并保持温度0.5-1h，冷却后，得到聚萘二甲酸乙二醇酯。优选的，所述冷却的温度为60℃以下。优选的，所述第二催化剂选自钛系、锑系、醋酸盐锡类。本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术实施例的聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，制备的产品中，残留反应单体量少，无需进行溶剂回收，并且易于成型，工艺过程简单，可制备性能更优异的PEN预聚物。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。图1为本专利技术实施例提供的萘二甲酸乙二醇酯预聚物的合成工艺路线图；图2为本专利技术实施例提供的萘二甲酸乙二醇酯预聚物的合成工艺中，酯交换反应路线图；具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例提供聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的工业制备方法中，制备聚聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)采用的原料为2,6-萘二甲酸二甲酯(DMN)50份、乙二醇(EG)67份、对苯二甲酸二甲酯(DMT)20份、第一催化剂0.1份。实施例2本专利技术实施例提供聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的工业制备方法中，制备聚聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)采用的原料为2,6-萘二甲酸二甲酯(DMN)55份、乙二醇(EG)68份、对苯二甲酸二甲酯(DMT)25份、第一催化剂0.2份。实施例3本专利技术实施例提供聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的工业制备方法中，制备聚聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)采用的原料为2,6-萘二甲酸二甲酯(DMN)60份、乙二醇(EG)70份、对苯二甲酸二甲酯(DMT)30份、第一催化剂0.3份。实施例4如图1和图2所示，本专利技术实施例的一种聚萘二甲酸乙二醇酯PEN工业制备方法，其包括如下步骤：一、酯交换反应过程1、加料过程：按照实施例1的比例，将2,6-萘二甲酸二甲酯(DMN)、对苯二甲酸二甲酯和第一催化剂混合均匀后加入到反应釜中，接着加入二醇(EG)；2、第一次升温过程：惰性气体置换反应釜内空气3次，在惰性气体的保护下对反应釜进行第一次升温，待反应釜的釜内温度到达120℃时，以30r/min的搅拌速度进行连续搅拌；停止升温过程，第一次升温的升温速率为5℃/min；该步骤中，惰性气体为氮气、二氧化碳、和氦气中的任意一种；惰性气体的压力为0.2MPa；3、第一次恒温过程：第一次升温过程结束后，进行保温过程，保温温度为120℃，保温时间为0.5h；4、第二次升温过程：保温结束后，对反应釜进行第二次升温，第二次升温过程的升温速率为0.2℃/min，升温至180℃，在此过程中，反应釜内的压力也随温度的升高而升高；5、第二次恒温保压过程：第二次升温过程结束后，维持温度在180℃，进行恒温保压过程，恒温时间为0.5h，在此过程中釜内压力将不断上升，通过排气保证釜内压力维持在0.8Mpa；6、排气过程：第二次恒温保压过程结束后，开始排气过程，排气过程通过控制导热油的温度，使反应釜内的温度维持在180℃，排气时间控制在0.5h，排气结束后釜内预留压力在0.3Mpa；7、出料过程：排水过程结束后，通循环水冷却，待釜内压力到达大气压时降低搅拌速度至4r/min，向反应釜充入惰性气体，出料得到聚萘二甲酸乙二醇酯PEN预聚物。本步骤中，惰性气体的压力为0.2MPa。二、PEN预聚物固相增黏过程1、第一次干燥过程：将得到的聚萘二甲酸乙二醇酯PEN预聚物放入真空烘箱中干燥3h，此过程的目的在于将预聚物中的残留水分烘干，为增黏过程提供干燥物料；2、准备过程：将干燥好的物料与3份第二催化剂加入到真空旋转干燥机中；3、升温过程：加料结束后，开启升温过程，待干燥机内腔温度达到200℃时停止升温过程，打开真空泵开始匀速的抽真空，升温速率为2℃/min；4、恒温过程：升温过程结束后，维持温度在200-240℃，在此温度下停留0.5h，该过程的目的是使预聚物分子链增长，提高分子量的作用；5、出料过程：恒温过程结束后，关闭加热系统自然冷却至60℃以下，打开干燥机取料；6、热处理过程：将取出的聚萘二甲酸乙二醇酯PEN放置真空烘箱中，条件设置为60℃，2h。本专利技术实施例制备得到的产物，通过红外和氢核磁共振波普检测进行确认。所制备产物的红外光谱图中，3400cm-1附近(羟基的伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，其特征在于包括将2,6-萘二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯和乙二醇在第一催化剂作用下，先进行酯交换反应，得到聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物，在将所述聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物经过固相增黏得到聚萘二甲酸乙二醇酯的过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，其特征在于包括将2,6-萘二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯和乙二醇在第一催化剂作用下，先进行酯交换反应，得到聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物，在将所述聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物经过固相增黏得到聚萘二甲酸乙二醇酯的过程。


2.如权利要求1所述的聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，其特征在于，
所述酯交换反应包括将2,6-萘二甲酸二甲酯和对苯二甲酸二甲酯和第一催化剂，再加入乙二醇，形成反应混合物；
所述反应混合物在惰性气体的环境中连续搅拌，并升温至120-150℃，并保持温度0.5-2h；
再将所述反应混合物升温至升温至180-200℃，并保持温度0.5-2h，压力为0.8-1.5Mpa；
将所述反应混合物冷却得到聚萘二甲酸乙二醇酯预聚物。


3.如权利要求2所述的聚萘二甲酸乙二醇酯的工业制备方法，其特征在于，
所述惰性气体为氮气、二氧化碳和氦气中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培龙，李振中，王园淦，胡唯一，胡松华，陈培旭，刘冰肖，李智，胡泽，王强，余拥，黄锋，
申请(专利权)人：重庆晟淦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50