[发明专利]双酸一醇共聚改性PET-A及其单向热收缩膜制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品的制备工艺，特别是一种双酸一醇共聚改性PET-A及其单向热收缩膜制备工艺。

背景技术

聚酯(PET)热收缩薄膜是一种新型热收缩包装材料，它具有易于回收、无毒、无味、机械性能良好及环保的特点。在多数发达国家，PETG热收缩薄膜已成为取代聚氯乙烯(PVC)热收缩薄膜的理想替代品；中国已在2011年年底执行了关于禁用PVC食品包装材料的国务院文件。

目前，国内已引进PET双向拉伸膜的大中型生产线100多条，年生产能力约为150万吨，该产品为一种结晶性非极性刚性高分子材料，其拉伸膜采用纵横双向高速高温结晶性细颈拉伸工艺，具体为从点开始逐渐延伸宽度到面的双向平衡膜，该种膜具有在高温（150℃）下不收缩的特点。普通PET是由一酸一醇合成的结晶型高聚物，其薄膜经过特殊工艺处理只能得到在150℃，5min内，30%以下的热收缩率，研究结果表明，若要获得高热收缩率的PET薄膜，必须进行改性。美国伊斯曼（EASFMAN）和韩国SK公司采用二醇（乙二醇MEG和1-4环己二甲醇CHDM）一酸共聚改性得到PETG热收缩材料，其热收缩性能良好，但价格昂贵，且CHDM在反应过程中易产生有害物质甲醇。签于此，寻求原材料易得，制备工艺简单，价格低廉，用途广泛的热收缩材料势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种原材料易得、制备工艺简单、产品透明度高、用途广泛的环保型PET-A材料及一种拉伸工艺简单、热收缩率高、各项性能优异的单向拉伸热收缩膜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双酸一醇共聚改性PET-A的制备方法，以精对苯二甲酸（PTA）、间苯二甲酸（IPA）和乙二醇（MEG）为主要原料进行三元共聚改性制得PET-A聚酯，具体制备步骤如下：

（1）初步聚合准备原料PTA、IPA、MEG、三氧化二锑、醋酸镁、醋酸锰、亚磷酸三苯酯和磷酸三苯酯，其中如下配比按摩尔比为：

PTA:IPA=（0.65～0.88）:（0.12～0.35）；

（PTA+IPA）：MEG=1:（1.25～1.75）；

如下配比按质量比为：

（PTA+IPA）：三氧化二锑：醋酸镁：醋酸锰=

1:(0.03～0.05)%:(0.035～0.05)%:(0.02～0.03)%；

（PTA+IPA）：亚磷酸三苯酯：磷酸三苯酯=1：0.02%：0.01%；

将准备好的物料按照MEG、PTA、IPA、三氧化二锑、醋酸镁、醋酸锰、亚磷酸三苯酯和磷酸三苯酯的顺序投入打浆釜中打浆0.5h得混合均匀的浆液，然后将浆液压入酯化釜中升温进行酯化反应，温度控制在190～250℃，酯化釜釜顶温度控制在95～110℃以下，常压酯化反应200～300min；以1molPTA酯化反应得2molH₂O计算该酯化反应的理论出水量，当酯化釜釜顶出水量达到理论出水量的95%时，停止反应；

（2）进一步聚合将上述酯化反应结束后的浆液压入聚合反应器，温度控制在275～280℃，真空度控制在0.1MPa，反应时间为150～300min，当产物特性粘度为0.68～0.85，熔点为160～235℃时，停止反应；

（3）成品包装将上述进一步聚合得到的PET-A聚酯熔体冷却、切粒、检验，最后成品包装。

所述PTA:IPA=（0.65～0.88）:（0.12～0.35）时，产物特性粘度可在0.68～0.85，熔点为160～235℃范围，上述PTA:IPA的摩尔比是本发明的关键所在，热收缩率为45～75%，具有热封粘结性，适用于各行各业的热收缩薄膜及其它用途的包装材料。

所述步骤（1）的酯化釜釜顶出水量达到理论出水量的95%时，釜顶温度下降至65℃以下，釜内温度上升至260℃。

所述三元共聚改性制得的产物为半结晶或非结晶PET-A聚酯。

一种PET-A的单向热收缩膜制备工艺，包括纵向和横向热收缩膜的两种制备工艺，两种制备工艺所得热收缩膜的各项性能相同，其中，纵向热收缩膜的制备工艺具有以下步骤：

（1）将干燥后的PETA聚酯原料加入双螺杆挤出机内熔融、挤出、铸带、冷却、成型，双螺杆挤出机温度控制在120～255℃，挤出铸带时模头温度控制在230～255℃，用低于30℃的铸带辊和冷风对铸带进行冷却；