一种抗紫外抗菌聚酯切片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法，包括如下步骤：(一)中间产物的制备，(二)离子化中间产物，(三)聚酯材料的制备，(四)聚酯切片的制备。本发明专利技术还公开了根据所述制备方法制备得到的抗紫外抗菌聚酯切片。本发明专利技术公开的抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合规模化生产；制备得到的抗紫外抗菌聚酯切片具有制备成本低廉，抗菌抗紫外老化效果显著、机械性能和阻燃性优异、抗静电性能更佳，适应性更好，使用更加安全环保的优点。

A UV resistant and antibacterial polyester chip and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外抗菌聚酯切片及其制备方法
本专利技术涉及聚酯材料
，尤其涉及一种抗菌抗紫外聚酯切片及其制备方法。
技术介绍
随着现代工业社会飞速发展，聚酯材料的运用越来越广泛，市场需求也越来越大。由于其具有制备成本低廉，耐光、耐热、弹性模量和断裂强度高、电绝缘性和回弹性适中等一系列优点，被广泛应用于工程塑料、生产纤维及薄膜等领域，已发展成为日常生活中一种重要的工业原料，与人们的生活息息相关。然而，随着经济发展和生活条件的提高，常规聚酯的特性已不能满足人们多样化的需求，因此，开发具有更加优异综合性能的聚酯材料成为业内的当务之急。聚酯切片的用途现包括纤维，各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域，作为一种常见材料，其存在耐电晕性、耐候性和抗老化性能差的缺点，这样使得聚酯切片的使用寿命缩短，另外，传统聚酯切片存在抗菌性能不足的技术问题，这些缺点阻碍了聚酯切片的进一步发展。申请公布号为CN107936234A的中国专利技术专利涉及聚酯切片生产
，具体涉及一种耐候性好抗老化聚酯切片及其制备方法；由以原料制成：对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、纳米二氧化钛、硅藻土、催化剂、引发剂；此专利技术采用硅藻土和纳米二氧化钛作为制备的聚酯切片的原料，硅藻土和纳米二氧化钛相互配合使得所制备的聚酯切片的杀菌性能更强，有效的延长了聚酯切片的保质期，另外，纳米二氧化钛屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性，有效的提高了聚酯切片的耐候性和抗老化性能，选用的乙二醇锑和二氧化锗作为催化剂，使得在制备聚酯切片时催化剂的催化效率更高，大大缩短了反应所需的时间，使得生产聚酯切片的效率提高。但是其成分复杂，添加的无机物与有机物基体之间的相容性差，在长期使用过程中，易出现外渗现象，另外没有解决抗菌性差的问题。因此，开发一种抗紫外抗菌聚酯切片符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进聚酯切片行业的发展具有积极作用。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种抗紫外抗菌聚酯切片及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合规模化生产；制备得到的抗紫外抗菌聚酯切片具有制备成本低廉，抗菌抗紫外老化效果显著、机械性能和阻燃性优异、抗静电性能更佳，适应性更好，使用更加安全环保的优点。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是，一种抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ中间产物的制备：将(5E)-3-{[二(2-羟基乙基)氨基]甲基}-5-[(2E)-3-苯基-2-丙烯-1-亚基]-2-硫代-1,3-噻唑烷-4-酮、催化剂A溶于有机溶剂中形成溶液，再在95-105℃下加入5-吗啉-4-基-1,3,4-噻唑-2-硫醇，恒温搅拌反应10-12小时，反应结束后旋蒸除去溶剂，得到中间产物；Ⅱ离子化中间产物：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物溶于乙醚中，再向其中加入N-boc-4-(2-溴乙酰基)苯胺，在50-70℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙酸乙酯洗3-5次，再旋蒸除去乙酸乙酯，得到离子化中间产物；Ⅲ聚酯材料的制备：按经过步骤Ⅱ制备得到的离子化中间产物、5,5'-亚甲基双水杨酸和催化剂B溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入聚合反应釜内，启动搅拌，将压力调节至0.3-0.5MPa，再升温至260-270℃进行酯化反应，待出水量达到理论值的94％-98％以上时，将真空度调节为250Pa、温度调节为255-260℃，进行缩聚反应2-4小时，再将真空度调整为30-50Pa，温度升至270-280℃缩聚反应3-5h；后在水中沉出，并用乙醇洗3-5次，再置于真空干燥箱80-90℃下烘至恒重，得到聚酯材料；Ⅳ聚酯切片的制备：将经过步骤Ⅲ制备得到的聚酯材料、表面修饰氟化石墨烯投入到双螺杆挤出机中混合挤出、造粒，得到聚酯切片。优选地，步骤Ⅰ中所述(5E)-3-{[二(2-羟基乙基)氨基]甲基}-5-[(2E)-3-苯基-2-丙烯-1-亚基]-2-硫代-1,3-噻唑烷-4-酮、催化剂A、有机溶剂、5-吗啉-4-基-1,3,4-噻唑-2-硫醇的质量比为1:(0.3-0.5):(6-10):1。优选地，所述催化剂A选自正丙胺、二乙基胺、二甲基苯基磷、四丁基溴化铵中的一种或几种；所述有机溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮中的一种或几种。优选地，步骤Ⅱ中所述中间产物、乙醚、N-boc-4-(2-溴乙酰基)苯胺的质量比为1:(5-10):0.41。优选地，步骤Ⅲ中所述离子化中间产物、5,5'-亚甲基双水杨酸、催化剂B、高沸点溶剂的质量比为1:0.27:(0.3-0.6):(6-10)。优选地，所述催化剂B选自乙二醇锑、醋酸锑、三氧化二锑中的一种或几种；所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。优选地，步骤Ⅳ中所述聚酯材料、表面修饰氟化石墨烯的质量比为1:(0.1-0.2)。优选地，所述表面修饰氟化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：将氟化石墨烯分散于乙醇中，再向其中加入二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷，在50-60℃下搅拌反应3-5小时，后离心，并置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重。优选地，所述氟化石墨烯、乙醇、二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷的质量比为(3-5):(15-20):0.2。优选地，所述混合挤出、造粒工艺参数为：双螺杆挤出机各区温度：一区：200-210℃；二区：250-260℃；三区：265-270℃；四区：275-280℃；五区：270-275℃；六区：270-275℃；七区：270-275℃；八区：270-275℃；九区：260-265℃；螺杆压力：0.1-0.5Mpa；螺杆转速：100-200rpm；切粒机转速：50-150rpm。一种抗紫外抗菌聚酯切片，采用上述抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法制备而成。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1)本专利技术提供的抗紫外抗菌聚酯切片，制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合规模化生产。2)本专利技术提供的抗紫外抗菌聚酯切片，克服了传统聚酯切片或多或少存在的耐电晕性、耐候性和抗老化性能差，使用寿命缩短，抗菌性能不足的技术问题；具有制备成本低廉，抗菌抗紫外老化效果显著、机械性能和阻燃性优异、抗静电性能更佳，适应性更好，使用更加安全环保的优点。3)本专利技术提供的抗紫外抗菌聚酯切片，通过离子化中间体，引入离子基团，有利于提高材料的抗静电性能；采用离子化中间产物和5,5'-亚甲基双水杨酸经过缩聚制备得到聚酯切片基材，不仅保留了聚酯材料耐光、耐热、弹性模量和断裂强度高、电绝缘性和回弹性适中的优点，而且具有优异的抗紫外老化、机械性能和耐候性，中间体中含有噻唑结构，通过离子化，引入酰基苯胺结构，二者协同作用，能有效提高材料的抗菌性能，抗菌种类多效果好，这些功能结构均以化学键进入分子链，避免了传统添加功能助剂引起的外渗及性能稳定性的问题，使得结构更加紧凑，综合性能更佳；引入表面修饰氟化石墨烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nⅠ中间产物的制备：将(5E)-3-{[二(2-羟基乙基)氨基]甲基}-5-[(2E)-3-苯基-2-丙烯-1-亚基]-2-硫代-1,3-噻唑烷-4-酮、催化剂A溶于有机溶剂中形成溶液，再在95-105℃下加入5-吗啉-4-基-1,3,4-噻唑-2-硫醇，恒温搅拌反应10-12小时，反应结束后旋蒸除去溶剂，得到中间产物；/nⅡ离子化中间产物：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物溶于乙醚中，再向其中加入N-boc-4-(2-溴乙酰基)苯胺，在50-70℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙酸乙酯洗3-5次，再旋蒸除去乙酸乙酯，得到离子化中间产物；/nⅢ聚酯材料的制备：按经过步骤Ⅱ制备得到的离子化中间产物、5,5'-亚甲基双水杨酸和催化剂B溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入聚合反应釜内，启动搅拌，将压力调节至0.3-0.5MPa，再升温至260-270℃进行酯化反应，待出水量达到理论值的94％-98％以上时，将真空度调节为250Pa、温度调节为255-260℃，进行缩聚反应2-4小时，再将真空度调整为30-50Pa，温度升至270-280℃缩聚反应3-5h；后在水中沉出，并用乙醇洗3-5次，再置于真空干燥箱80-90℃下烘至恒重，得到聚酯材料；/nⅣ聚酯切片的制备：将经过步骤Ⅲ制备得到的聚酯材料、表面修饰氟化石墨烯投入到双螺杆挤出机中混合挤出、造粒，得到聚酯切片。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
Ⅰ中间产物的制备：将(5E)-3-{[二(2-羟基乙基)氨基]甲基}-5-[(2E)-3-苯基-2-丙烯-1-亚基]-2-硫代-1,3-噻唑烷-4-酮、催化剂A溶于有机溶剂中形成溶液，再在95-105℃下加入5-吗啉-4-基-1,3,4-噻唑-2-硫醇，恒温搅拌反应10-12小时，反应结束后旋蒸除去溶剂，得到中间产物；
Ⅱ离子化中间产物：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物溶于乙醚中，再向其中加入N-boc-4-(2-溴乙酰基)苯胺，在50-70℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙酸乙酯洗3-5次，再旋蒸除去乙酸乙酯，得到离子化中间产物；
Ⅲ聚酯材料的制备：按经过步骤Ⅱ制备得到的离子化中间产物、5,5'-亚甲基双水杨酸和催化剂B溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入聚合反应釜内，启动搅拌，将压力调节至0.3-0.5MPa，再升温至260-270℃进行酯化反应，待出水量达到理论值的94％-98％以上时，将真空度调节为250Pa、温度调节为255-260℃，进行缩聚反应2-4小时，再将真空度调整为30-50Pa，温度升至270-280℃缩聚反应3-5h；后在水中沉出，并用乙醇洗3-5次，再置于真空干燥箱80-90℃下烘至恒重，得到聚酯材料；
Ⅳ聚酯切片的制备：将经过步骤Ⅲ制备得到的聚酯材料、表面修饰氟化石墨烯投入到双螺杆挤出机中混合挤出、造粒，得到聚酯切片。


2.根据权利要求1所述的一种抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法，其特征在于，步骤Ⅰ中所述(5E)-3-{[二(2-羟基乙基)氨基]甲基}-5-[(2E)-3-苯基-2-丙烯-1-亚基]-2-硫代-1,3-噻唑烷-4-酮、催化剂A、有机溶剂、5-吗啉-4-基-1,3,4-噻唑-2-硫醇的质量比为1:(0.3-0.5):(6-10):1。


3.根据权利要求1所述的一种抗紫外抗菌聚酯切片的制备方法，其特征在于，所述催化剂A选自正丙胺、二乙基胺、二甲基苯基磷、四丁基溴化铵中的一种或几种；所述有机溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄明磊，
申请(专利权)人：庄明磊，
类型：发明
国别省市：山东;37