采用1,2-丙二醇原料的聚酯制造技术

本发明专利技术公开了采用１，２－丙二醇原料的聚酯，其特征是：是由芳香族二羧酸或其衍生物与１，２－丙二醇通过反应得到的高分子聚酯，其中１，２－丙二醇中碳元素来源于生物材料。本发明专利技术可以缓解石油资源紧张的问题，为保护环境减少ＣＯ↓［２］的排放。

【技术实现步骤摘要】
,2-丙二醇原料的聚酯的制作方法
本专利技术涉及一种使用生物来源原材料的聚酯。 技术背景随着当今的工业发展，对聚酯材料的需求也越来越大，而聚酯的原 料基本上都是来源于石油资源，这无疑又将导致石油价格的疯狂上涨；同时大量的废弃聚酯给环境带来了很大的压力，白色污染已经成为了当 代的最重要环境问题之一。因此，对环境友好材料的追求以及对生物来 源材料的开发已经成为了许多公司占取市场先机的重要手段。 人们使用可再生的生物资源，开发出了各种新型的聚酯，例如杜邦公司通过对玉米进行发酵，经过生物和化工过程，制备得到l， 3-PDO， 并开发出了含有约36wtc/。来源于生物材料而非石油材料的聚对苯二甲 酸丙二醇酯(PTT)聚合物。Natureworks公司同样以农作物为原料，经 过生物和化工过程，生产出了纯生物来源和易于生物降解的聚乳酸(PLA)聚合物。在国内也有好多单位利用农作物制造多组分二元醇， 然后对多组分的二元醇进行分离制造高纯度的各种二元醇，该方法制造 二元醇的原料便宜且是可再生的，相比利用石油资源制造聚酯原料二元 醇具有更广阔的前景。.农作物是一种可再生资源，能将空气中的C02通过光合作用，转 化为各种淀粉、糖类、纤维素、木质素等在农作物果实及其秸秆中储存 起来。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种符合环保需要的， 2-丙二醇原料 的聚酯。本专利技术的技术解决方案是一种， 2-丙二醇原料的聚酯，其特征是是由芳香族二羧酸 或其衍生物与1， 2-丙二醇通过反应得到的高分子聚酯，其中1， 2-丙二 醇中碳元素来源于生物材料。生物材料为玉米、甘蔗、小麦或其他农作物的秸秆。其中玉米、小 麦为其种子和/或秸秆。通过生物材料生产得到的1， 2-丙二醇中，1， 2-丙二醇含量在95% -99.9%之间，并且在波长为190 350nm范围内的光透过率为50%以上。 聚酯中还含有碳元素来源于石油原料的二元酸和二元醇的共聚成分。所述芳香族二羧酸或其衍生物，为对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯。聚酯的特性粘度为0.50—0.95。本专利技术利用玉米、小麦、甘蔗及其他农作物的秸秆，经过生物发酵 和/或化工加工过程制得聚对苯二甲酸1， 2丙二醇酯的原料1， 2-丙二 醇。经过生物和/或化工过程得到1， 2-丙二醇。例如玉米经过生物过程 分离淀粉，经过加工得到5碳和6碳的糖，这些糖分经过加氢催化的工 艺可以制备出多组分二元醇，经过纯化分离常用步骤后，再对分离得到 的1， 2-丙二醇进行加热处理，其中加热的温度为150 200°C，加热的时间为2~10小时，待冷却后再与活性炭接触处理，就可以得到本专利技术的原料二元醇l， 2-丙二醇组分。产品中1， 2-丙二醇的碳元素来源于生物原料。本专利技术中使用的1，2-丙二醇可以含有其它二元醇成分如乙二醇，1， 4-丁二醇，1.2戊二醇，2， 3丁二醇等其它二元醇。本专利技术中的聚对苯二甲酸1， 2-丙二醇酯是由二酸和二醇反应得到 的，其中二酸是对苯二甲酸及其酯化的衍生物，可以是对苯二甲酸、对 苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯等。本专利技术中，聚对苯二甲酸1， 2-丙二醇酯是经过由二酸和二醇反应 得到。其中二酸是对苯二甲酸及其酯化的衍生物，可以是对苯二甲酸、 对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯等。本专利技术中的二酸单元还可以 含有间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸盐、邻苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、 萘二酸、联苯二甲酸等芳香族羧酸及其酯类衍生物的芳基二羧酸类及丁 二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、十二烷二羧酸等脂肪族羧酸 及其酯类衍生物以及环己垸二羧酸、六氢化间苯二甲酸、六氢化邻苯二 甲酸等脂环族二羧酸及其酯类衍生物。所述的衍生物中是指二甲酯等低 级垸基酯、酸酐、酰氯等物质。这些二羧酸可以单独或组合两种以上使 用。本专利技术中的聚对苯二甲酸1， 2-丙二醇酯还可以含有其他的碳元素 来源于石油的二元酸和二元醇的共聚成分。二元醇成分可以举例为已 二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇等碳元素个数为2-30的饱和和不饱和 二元醇;聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等高分子量的二元醇。本专利技术的聚对苯二甲酸1， 2丙二醇酯可以通过现存的设备工艺， 首先通过酯化或酯交换反应，在此过程中可以使用公知的催化剂，可以 列举的由钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、正丁基锡酸、醋酸锰、醋酸钴、醋酸镁中一种或几种的混合物。酯化或酯交换反应达到反应率为95%或 95%以上时候，转移进行縮聚反应，縮聚所用的催化剂为金属钛类催化为饱和碳的烷基、不饱和碳的垸基、羟基烷基、乙酰化垸基，其中R1、 R2、 R3、 R4可以是相同基团，也可以是不同的基团组合。具体可以是 钛酸四丁酯、异丙基钛酸酯、丙基钛酸酯、丙烯基钛酸酯。本专利技术中可以加入各种常用的稳定剂磷化合物，是三价或五价磷的 有机或无机化合物，可以简单列举的有磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯， 可以是市售的磷系的三价和五价的抗氧化剂，如市售PEP36、 AP1500、 AX-71。在此不进行更具体的列举。縮聚反应在温度在200 0C-280 0C条件下进行，逐渐达到200帕斯 卡及以下的真空条件下縮聚，脱出小分子二醇，当聚合物的粘度为0.50 -0.95范围内，即可结束反应，得到本专利技术的聚对苯二甲酸1， 2-丙二 醇酯。本专利技术的聚对苯二甲酸1， 2丙二醇酯可以使用间断式的釜式聚合、 半连续聚合、连续聚合的方法进行生产。本专利技术得到的聚对苯二甲酸1， 2-丙二醇酯，可以利用现有的聚酯 工业中的POY紡丝设备、DTY加弹设备、纺织设备和染色设备，进行剂，钛化合物为具有&一高速纺丝、加弹、织造和染色。本专利技术中聚对苯二甲酸1， 2丙二醇酯 可以使用于树脂、薄膜、纤维等各种领域，制成各种后续产品，其具有比普通PET更好的染色性能和流动性。生物来源1， 2-丙二醇长春大成集团生产，碳元素来源为玉米， 纯度97%，然后经过加热处理，再用活性炭接触处理，处理得到的生 物1， 2-丙二醇在紫外光区250nm时的光透过率为65%， 300nm时的光 透过率为90%。1， 2-丙二醇(1， 2-PDO):上海冠戈实业有限公司，分析纯。 对苯二甲酸(PTA):中国扬子石化生产，聚合级。对苯二甲酸二甲酯(DMT):伊朗Fiber Intermediate Products Co.生产实施例1:酯化反应将2Kg的PTA和1053g的生物来源1， 2-PDO混合制 成浆料，投入带有电子搅拌的4L的4 口烧瓶中，加入1.12g的丁基锡 酸和1.20g的钛酸四丁酯；将温度升到200 250°C，搅拌速度调到200r/m 进行酯化反应并收集副产物水，根据出水量计算，当反应率大于95%时 停止反应；将产物吐出在平板托盘中。縮聚反应称取酯化反应的产物317g，投入到直径为80mm的硬 质大试管中，将温度升到230 270°C，搅拌速度为77r/m;加入0.064g 的磷酸，加入0.135g钛酸四丁酯并慢慢抽真空，待反应的产物达到设定 的扭矩时停止反应，吐出聚合物后，切粒备用。实施例2:酯化反应称取558g的生物来源l， 2-PDO和748g的DMT投入 到2L的4 口烧瓶中，并加入0.28g的醋酸镁，然后将温度迅速升到160 °C;待DMT溶解以后慢慢的升温，保证l本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用１，２－丙二醇原料的聚酯，其特征是：是由芳香族二羧酸或其衍生物与１，２－丙二醇通过反应得到的高分子聚酯，其中１，２－丙二醇中碳元素来源于生物材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛思义，李旭，本田圭介，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]