一种阻隔聚酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阻隔聚酯及其制备方法，属于聚酯领域。该方法以对苯二甲酸、羟乙基化双酚A、多元醇或多元酸及其酸酐和乙二醇为主原料，添加聚合催化剂、醚抑制剂等助剂，通过直接酯化、缩聚反应将聚酯熔体的特性粘度直接提高到(0.55‑0.70)dL/g范围内，然后将熔体冷却造粒，获得聚酯颗粒。本发明专利技术制备的高阻隔聚酯的氧气透过率与常规聚酯产品相比，配方中添加了低成本的改性单体，生产工艺简单，氧气透过率比常规产品低30％。

A barrier polyester and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种阻隔聚酯及其制备方法
本专利技术属于聚酯领域，具体涉及一种阻隔聚酯及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种半结晶热塑性聚酯，它具有很多优点，如阻隔CO2、O2和水蒸气，强度、耐冲击性、耐化学剂性与耐压性高，透明度与光泽度好等，广泛应用于纤维、薄膜及各种食品、饮料、药品的包装材料。然而有些特殊包装，对包装材料的阻隔性能要求较高，如啤酒瓶，通常啤酒的储存期为120天，这就要求在存储期内啤酒瓶体对外部氧气的透过率不能大于1X10-6g，对内部CO2的损失率不超过15％，这种阻隔性要求是普通PET的2～5倍。另外，医用聚酯真空采血管要求在常温(26摄氏度)条件下保存10个月，负压损失10％以下，这种阻隔性要求也是普通PET的2～5倍。目前，制备高阻隔聚酯的方法，主要有共聚改性、共混改性、多层复合改性、表面涂层改性、纳米复合改性等。共聚改性报道最多的是2,6-DNC单体改性，但该单体价格高，原料难购。其他方法也存在成本高、生产流程复杂等缺点。因此，开发一种低成本，通过共聚方法就可以提高PET的聚酯，是高阻隔PET的重要研究方向。中国专利201110320992.2一种阻隔聚酯及其制备方法。一种阻隔聚酯，包括对苯二甲酸、乙二醇和阻隔共聚单体，共聚单体为至少有两个取代基的羟基羧酸化合物或苯甲酸衍生物，所述的取代基选自羟基或羧基，但不能同时为羧基。与本专利不同，本专利涉及单体均为同羧基或羟基化合物。论文：高阻隔水蒸气PET共聚酯薄膜的制备研究。采用对苯二甲酸、间苯二甲酸和多元醇先进行酯化反应，再加入顺9,12-十八顺碳二烯醇进行共聚的工艺，合成了PET共聚酯树脂，再与聚酯母料(含TiO2、SiO2)共混、熔融、拉伸，制备高阻隔水蒸气PET共聚酯。中国专利201010508024.X一种聚酯薄膜的制备方法，由聚酯薄膜双向拉伸制成，所述聚酯包括含有插层的蒙脱土的改性聚酯。中国专利201110352203.3一种高阻隔聚酯复合材料及其制备方法，其特征是它包含以下重量份数的组份：聚酯60～95份、PVDCI1～20份、抗氧化剂0.1～1份。上述及现有专利提高聚酯阻隔性的改性单体及改性方法与本专利均存在不同点。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是针对上述存在的技术问题提供一种阻隔聚酯，该聚酯通过添加第三单体和第四单体来合成阻隔性共聚酯，第三单体为羟乙基化双酚A，第四单体为多元醇或多元酸及其酸酐，通过共聚反应，提高分子链结构密度，提高分子链自旋位阻，减少分子链间空穴，降低气体在材料中的溶解度，达到降低氧气的透过率的目的。本专利技术还有一个目的是提供上述的阻隔聚酯的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种阻隔聚酯，该聚酯是通过如下方法制备得到：以对苯二甲酸、乙二醇和羟乙基化双酚A以及第四单体为原料，添加聚合催化剂和醚抑制剂，通过酯化和缩聚反应后将聚酯熔体的特性粘度提高到0.55-0.70dL/g，然后将熔体冷却造粒，获得聚酯颗粒；其中第四单体选自多元醇、多元酸和多元酸酐中的至少一种。本专利技术技术方案中：第四单体为均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、柠檬酸、丙三醇和季戊四醇中的至少一种。本专利技术技术方案中：所述的羟乙基化双酚A的添加量占PTA总质量的1-30％；第四单体的添加量占PTA总质量的0.001-1％。本专利技术技术方案中：所述的羟乙基化双酚A的添加量占PTA总质量的1-20％；第四单体的添加量占PTA总质量的0.001-0.5％。一种上述的阻隔聚酯的制备方法，该方法是以对苯二甲酸、乙二醇和羟乙基化双酚A以及第四单体为原料，添加聚合催化剂和醚抑制剂，通过酯化和缩聚反应后将聚酯熔体的特性粘度提高到0.55-0.70dL/g，然后将熔体冷却造粒，获得聚酯颗粒；其中第四单体选自多元醇、多元酸和多元酸酐中的至少一种。上述制备方法中：第四单体为均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、柠檬酸、丙三醇和季戊四醇中的至少一种。上述制备方法中：羟乙基化双酚A的添加量占PTA总质量的1-30％；第四单体的添加量占PTA总质量的0.001-1％。上述制备方法中：羟乙基化双酚A的添加量占PTA总质量的1-20％；第四单体的添加量占PTA总质量的0.001-0.5％。本专利技术的有益效果：本专利技术制备的高阻隔聚酯的氧气透过率与常规聚酯产品相比，配方中添加了低成本的改性单体，生产工艺简单，氧气透过率比常规产品低30％。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此：实施例1.采用20L聚合反应装置，添加对苯二甲酸：5Kg、乙二醇：3Kg、羟乙基化双酚A：50g、均苯四甲酸酐：25g，再添加聚合催化剂、醚抑制剂，通过酯化、缩聚反应，当搅拌电流达到预定目标，熔体经过冷却、造粒。聚酯切片常规质量指标：特性粘度为0.55dL/g，，端羧基：32mol/t，二甘醇：1.2％。实施例2.采用20L聚合反应装置，添加对苯二甲酸：5Kg、乙二醇：3Kg、羟乙基化双酚A：1Kg、偏苯三酸酐：0.05g，再添加聚合催化剂、醚抑制剂，通过酯化、缩聚反应，当搅拌电流达到预定目标，熔体经过冷却、造粒。聚酯切片常规质量指标：特性粘度为0.70dL/g，，端羧基：26mol/t，二甘醇：1.0％。实施例3.采用20L聚合反应装置，添加对苯二甲酸：5Kg、乙二醇：3Kg、羟乙基化双酚A：250g、柠檬酸：2.5g，再添加聚合催化剂、醚抑制剂，通过酯化、缩聚反应，当搅拌电流达到预定目标，熔体经过冷却、造粒。聚酯切片常规质量指标：特性粘度为0.62dL/g，，端羧基：29mol/t，二甘醇：1.3％。实施例4.采用20L聚合反应装置，添加对苯二甲酸：5Kg、乙二醇：3Kg、羟乙基化双酚A：500g、丙三醇：5g，再添加聚合催化剂、醚抑制剂，通过酯化、缩聚反应，当搅拌电流达到预定目标，熔体经过冷却、造粒。聚酯切片常规质量指标：特性粘度为0.60dL/g，，端羧基：28mol/t，二甘醇：1.4％。实施例5.采用20L聚合反应装置，添加对苯二甲酸：5Kg、乙二醇：3Kg、羟乙基化双酚A：500g、季戊四醇：10g，再添加聚合催化剂、醚抑制剂，通过酯化、缩聚反应，当搅拌电流达到预定目标，熔体经过冷却、造粒。聚酯切片常规质量指标：特性粘度为0.60dL/g，，端羧基：28mol/t，二甘醇：1.4％。对比例1：采用20L聚合反应装置，添加对苯二甲酸：5Kg、乙二醇：3Kg、再添加聚合催化剂、醚抑制剂，通过酯化、缩聚反应，当搅拌电流达到预定目标，熔体经过冷却、造粒。聚酯切片常规质量指标：特性粘度为0.65dL/g，，端羧基：32mol/t，二甘醇：1.1％。对比例2：采用20L聚合反应装置，添加对苯二甲酸：5Kg、乙二醇：3Kg、羟乙基化双酚A：500g，再添加聚合催化剂、醚抑制剂，通过酯化、缩聚反应，当搅拌电流达到预定目标，熔体经过冷却、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻隔聚酯，其特征在于：该聚酯是通过如下方法制备得到：以对苯二甲酸、乙二醇和羟乙基化双酚A以及第四单体为原料，添加聚合催化剂和醚抑制剂，通过酯化和缩聚反应后将聚酯熔体的特性粘度提高到0.55-0.70dL/g，然后将熔体冷却造粒，获得聚酯颗粒；其中第四单体选自多元醇、多元酸和多元酸酐中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻隔聚酯，其特征在于：该聚酯是通过如下方法制备得到：以对苯二甲酸、乙二醇和羟乙基化双酚A以及第四单体为原料，添加聚合催化剂和醚抑制剂，通过酯化和缩聚反应后将聚酯熔体的特性粘度提高到0.55-0.70dL/g，然后将熔体冷却造粒，获得聚酯颗粒；其中第四单体选自多元醇、多元酸和多元酸酐中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的阻隔聚酯，其特征在于：第四单体为均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、柠檬酸、丙三醇和季戊四醇中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的阻隔聚酯，其特征在于：所述的羟乙基化双酚A的添加量占PTA总质量的1-30％；第四单体的添加量占PTA总质量的0.001-1％。


4.根据权利要求3所述的阻隔聚酯，其特征在于：所述的羟乙基化双酚A的添加量占PTA总质量的1-20％；第四单体的添加量占PTA总质量的0.001-0.5％。

【专利技术属性】
技术研发人员：夏峰伟，戴志彬，常玉，周倩，唐建兴，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化仪征化纤有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11