一种聚酯多元醇及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚酯多元醇，以重量份计，由包括以下物料的原料制备得到：PET 185～350份；催化剂0.15～1.15份；聚(碳酸酯

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯多元醇及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚合物
，尤其涉及一种聚酯多元醇及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为五大工程塑料之一的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)由于具有优异的性能，已经广泛地应用于饮料、食品等包装材料、纤维和薄膜等多个领域。PET生产过程中会产生废品和边角料、使用之后产生数量惊人的大量废弃物，每年废弃物的量超过了800万吨，但是，PET具有极强的化学惰性，自然条件下无法生物降解，会给环境造成巨大的“白色污染”，严重破坏环境，且PET的生产原料来自于不可再生的石化资源，会造成极大的浪费。因而，PET的回收利用得到了国内外广泛的关注和研究。
[0003]目前，PET的回收利用方法分为物理法和化学法，物理法是将废弃PET加热熔融，通过螺杆挤压机挤出成型，但是物理回收加工过程中易发生大量副反应而被降解，特性粘度和分子量下降，会残留一定量的杂质和催化剂，材料的力学性能较差，得到的产品性能较差，无法满足高档产品的性能要求，极大地限制了回收产品的应用范围。化学法回收提供了一种更为高效的PET循环利用模式，从可持续发展的角度讲，化学回收是一个更好的选择。醇解法是PET材料最为理想的化学回收方法。如以离子液体作为催化剂，分别以乙二醇、二乙二醇等小分子二元醇作为醇解剂，制备了对苯二甲酸乙二醇酯。以乙二醇、1，4-丁二醇以及丙三醇这三种不同的多元醇为醇解剂，对PET进行醇解制备了对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯以及含有环氧结构的单体。以上这些都是以小分子二元醇作为醇解剂对PET进行化学醇解制备了对苯二甲酸类酯化合物单体，但是这些技术需要干燥、洗涤等一系列的复杂的后处理流程，会造成大量的废水、废气以及废渣“三废”难题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种聚酯多元醇及其制备方法，本专利技术通过“一锅煮”的方法，对PET进行化学醇解法制备了一种新型的PET聚酯多元醇，不需要复杂的后处理过程，大大节省了能耗，解决了产生大量“三废”的难题。
[0005]本专利技术提供了一种聚酯多元醇，以重量份计，由包括以下物料的原料制备得到：
[0006][0007]优选的，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇的数均分子量为3300～6400；
[0008]所述聚(碳酸酯-醚)二元醇中碳酸酯的单元含量为30.6～67.8％。
[0009]优选的，所述小分子二元酸选自1,3-丙二酸、1,4-丁二酸、1,6-己二酸、1,7-庚二酸、1,8-辛二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二元酸、1,12-十二烷二元酸、1,13-十三烷二元酸、1,14-十四烷二元酸、1,15-十五烷二酸和1,16-十六烷二酸中的一种。
[0010]优选的，所述小分子二元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、二缩二乙二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、1,2-环己烷二甲醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇和三丙二醇中的一种。
[0011]优选的，所述催化剂选自醋酸锌、醋酸锰、磷酸锰、磷酸锌、磷酸钙、3A分子筛、氯化亚锡和钛酸丁酯中的一种或几种。
[0012]优选的，所述抗氧剂选自IRGANOX1010、IRGANOX1076、IRGANOX1035、IRGANOX245、IRGANOX1098、IRGANOX1135和IRGANOX1520中的一种。
[0013]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的聚酯多元醇的制备方法，包括：
[0014]将PET、聚(碳酸酯-醚)二元醇、小分子二元醇、催化剂和抗氧剂进行第一反应，得到反应产物；
[0015]将所述反应产物和小分子二元酸进行第二反应，得到聚酯多元醇。
[0016]优选的，所述第一反应包括：
[0017]将PET、聚(碳酸酯-醚)二元醇、小分子二元醇、催化剂和抗氧剂升温至130～170℃后，开始搅拌，反应0.5～2小时，然后以2～5℃/min的升温速度升温至190～250℃，继续反应3～8小时，酸值≤10mgKOH/g时停止反应，得到反应产物。
[0018]优选的，所述第一反应在氮气的保护下进行。
[0019]优选的，所述第二反应包括：
[0020]将所述反应产物温度降低至90～120℃，向所述反应产物中加入小分子二元酸，以2～5℃/min的升温速度升温至190～250℃，继续反应2～5小时，反应至酸值≤30mgKOH/g时，开始抽真空脱水，至酸值≤5mgKOH/g时，将得到的产物冷却至100℃，得到聚酯多元醇。
[0021]本专利技术提供的聚酯多元醇的制备方法是以PET化学醇解法制备的新型PET聚酯多元醇，不需要复杂的后处理过程，大大节省了能耗，解决了产生大量“三废”的难题；本专利技术制备的聚酯多元醇在19～24
°
范围内出现了三组尖锐的谱峰，表明该聚酯多元醇具有优异的结晶性能，能够成为传统聚酯多元醇的替代物。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1制备的聚酯多元醇的DSC谱图；
[0023]图2为本专利技术实施例1制备的聚酯多元醇的XRD谱图。
具体实施方式
[0024]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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经改进或润饰的所有其它实例，都属于本专利技术保护的范围。应理解，本专利技术实施例仅用于说明本专利技术的技术效果，而非用于限制本专利技术的保护范围。实施例中，所用方法如无
特别说明，均为常规方法。
[0025]本专利技术提供了一种聚酯多元醇，以重量份计，由包括以下物料的原料制备得到：
[0026][0027][0028]在本专利技术中，所述PET的重量份数优选为200～300份，更优选为220～280份，最优选为240～260份。在本专利技术中，所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述PET优选为PET废弃物，如废饮料瓶片、废透明包装盒片等。在本专利技术中，优选对所述PET废弃物进行处理后得到PET用于本专利技术，所述PET废弃物的处理方法优选包括：
[0029]将PET废弃物洗涤后干燥再剪成碎片。
[0030]在本专利技术中，所述洗涤的方法优选为先用水洗涤干净再用乙醇洗涤；所述干燥优选在真空烘箱中干燥，所述干燥的温度优选为35～45℃，更优选为40℃，所述干燥的时间优选为20～30小时，更优选为24小时；所述碎片的尺寸优选为1cm
×
1cm以内。
[0031]在本专利技术中，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇的重量份数优选为400～1000份，更优选为500～800份，最优选为600～700份。在本专利技术中，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇的数均分子量优选为3300～6400，更优选为4000～6000，最优选为4500～5500，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇中碳酸酯的单元含量优选为30.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯多元醇，以重量份计，由包括以下物料的原料制备得到：2.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇的数均分子量为3300～6400；所述聚(碳酸酯-醚)二元醇中碳酸酯的单元含量为30.6～67.8％。3.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其特征在于，所述小分子二元酸选自1,3-丙二酸、1,4-丁二酸、1,6-己二酸、1,7-庚二酸、1,8-辛二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二元酸、1,12-十二烷二元酸、1,13-十三烷二元酸、1,14-十四烷二元酸、1,15-十五烷二酸和1,16-十六烷二酸中的一种。4.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其特征在于，所述小分子二元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、二缩二乙二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、1,2-环己烷二甲醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇和三丙二醇中的一种。5.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其特征在于，所述催化剂选自醋酸锌、醋酸锰、磷酸锰、磷酸锌、磷酸钙、3A分子筛、氯化亚锡和钛酸丁酯中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其特征在于，所述抗氧剂选...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红明，赵君宇，王献红，王佛松，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：