[发明专利]绿色环保三元共聚PET-A和四元共聚PET-AG聚酯及其横向吹塑热收缩膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子无规嵌段共聚改性化学制备领域，特别涉及一种绿色环保的AA和NPG三元和四元共聚改性PET-A、PET-AG聚酯高分子材料的制备方法，以及由该PET-A、PET-AG专适用于吹塑热收缩膜的制备工艺方法。

背景技术

随着塑料化工工业的飞速发展，环境污染日益恶化，逐步危害到自然生态及人身健康安全，这引起世界的广泛关注，因此，对环境污染和自然生态的治理、淘汰陈旧落后和有严重污染环境的毒塑料刻不容缓。国内外通过立法和颁布禁用文件的方法声明必须采用绿色环保生态的高分子材料来替代严重污染危害自然生态、特别是有毒和严重污染环境危害人身健康的落后塑料PVC等包装材料。目前，国内外虽然开发出了三元、四元PET共聚改性环保型PETG、PETA系列高分子新材料，但其仅适用于拉伸法热收缩膜初步成熟工业化生产，适用于吹塑法生产热收缩膜尚无法达到工业化生产，这是由于：一、吹塑法制备热收缩膜，国内外已在PVC比较陈旧落后的制备工艺工业生产的有年产几十万吨用于各种包装材料，二、目前国内外开发的绿色环保共聚改性的PETG、PETA系列新材料在国内拉伸法已达到工业化生产，但投资过大，成本高；三、PVC吹塑热收缩膜的制备方法适用于PETG、PET-A新材料是截然不同的二个工装制备方法；因此，国内外仅在研制开发，尚属空白。本发明PETA、PETAG共聚改性新高分子材料专适用于吹塑法制备热收缩膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：基于现有技术中的不足，提出一种绿色环保三元共聚PET-A和四元共聚PET-AG聚酯及其横向吹塑热收缩膜的制备方法。

本发明的技术方案是筛选一种碳氢分子化合物单体和NPG改性PET三元、四元共聚酯，三元共聚改性以对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AA）、乙二醇（MEG）为主要单体，四元共聚改性以对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AA）、新戊二醇（NPG）、乙二醇（MEG）为主要单体原料，再辅有催化剂和稳定剂存在下进行单体酯化链节反应和高真空聚合反应两个阶段；一种绿色环保三元共聚PET-A和四元共聚PET-AG聚酯的制备方法，具有如下步骤：

（1）准备共聚单体配料，其中，

a.三元共聚PET-A配置，按摩尔比计：

PTA：AA=1：0.08～0.35；

（PTA+AA）：MEG=1：1.25～1.75；

b．四元共聚PET-AG配置，按摩尔比计：

PTA：AA=1：0.009～0.30；

（PTA+AA）：NPG=1：0.015～0.45；

（PTA+AA）：MEG=1：1.20～1.50；

以上三元共聚PET-A、四元共聚PET-AG是由催化剂Sb₂O₃和稳定剂磷酸三甲酯存在下配置，按重量比计：

Sb₂O₃:（PTA+AA）=0.0003～0.00055:1；

磷酸三甲酯：（PTA+AA）=0.0003～0.0005:1；

（2）单体分子酯化反应

将上述准备好的单体精确称量，按顺序投入三元共聚PET-A原料：MEG、PTA、AA、Sb₂O₃、磷酸三甲酯；先混合打浆30min，然后将浆液压入化学反应釜内升温加热进行单体的酯化反应，温度控制为190～255℃，反应釜塔顶温度控制在90～110℃以下，反应时间控制为180～350min，按1mol(PTA+AA)反应得2molH₂O和投入的总酸和醇量计算得出理论出水量，以反应釜塔顶流出水的出水量达理论出水量的95%时，塔顶温度由105℃逐渐下降至40～50℃，反应釜塔顶无出水或很少滴出时，即为反应完成终点；

按顺序投入四元聚酯原料：MEG、PTA、AA、NPG、Sb₂O₃、磷酸三甲酯；先混合打浆30min，然后将浆液压入化学反应釜内升温加热进行单体的酯化反应，温度控制为190～255℃，反应釜塔顶温度控制在90～110℃以下，反应时间控制为180～350min，按1mol(PTA+AA)反应得2molH₂O和投入的总酸和醇量计算得出理论出水量，以反应釜塔顶流出水的出水量达理论出水量的95%时，塔顶温度由105℃逐渐下降至40～50℃，反应釜塔顶无出水或很少滴出时，即为反应完成终点；

（3）高分子共聚反应