[发明专利]PBT-PET共聚酯的连续化生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及PBT-PET共聚酯生产方法，尤其是一种PBT-PET共聚酯的连续化生产方法，属于共聚酯改性技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是两种非常重要的聚酯材料，广泛应用于电子、仪表及汽车工业等领域。由于二者化学结构式的差异，造成PBT和PET的性能存在较大的差异。PBT有着良好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性，PET除了具有PBT的性质外，还具有耐高热、不易变形变色、抗疲劳性好、表面硬度高等特点，且PET的成本远远低于PBT，具有高的性价比。

PBT-PET共聚酯同时兼顾PBT和PET两种材料的优点，具有PBT和PET树脂的综合优异性能，其加工成本低于PBT，是一种性能优异、性价比较高的新材料。目前已有报道采用间歇法来制备PBT-PET共聚酯，但未见报道采用连续化生产方法来制备PBT-PET共聚酯。

采用间歇法来制备PBT-PET共聚酯，在酯化反应过程中易使得到酯化产物不符合下一步缩聚反应的要求，在缩聚反应过程中易产生混合醇。这样，往往需要在生产过程中或生产结束后将上述混合醇和其它副产物进行分离处理，将产物进一步提纯。这不仅导致产率低下，而且增加生产能耗，使工艺步骤繁琐，能源浪费。因此，探索一种能耗低、流程简单的PBT-PET共聚酯连续化生产方法，已成为研究热点。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种能耗低、流程简单的PBT-PET共聚酯的连续化生产方法。本发明的技术解决方案是：一种PBT-PET共聚酯的连续化生产方法，包括如下步骤：

⑴打浆步骤

将对苯二甲酸、1,4-丁二醇、催化剂加入PBT打浆罐中搅拌混合制得PBT浆料，将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂加入PET打浆罐中搅拌混合制得PET浆料。

⑵酯化步骤

PBT浆料输送至PBT酯化反应器，在温度200-250℃、绝对压力10-100kPa条件下进行酯化反应，反应停留40－180min，得PBT酯化产物；PET浆料输送至PET酯化反应器，在温度240-275℃、压力100-400kPa条件下酯化反应，反应停留40－180min，得PET酯化产物。

⑶预缩合及共缩合步骤，按照以下三条工艺路线之一进行，直至完成共缩合反应，

（a）PBT酯化产物进入PBT预缩反应器（3），在温度220-260℃、压力1-60kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20－120min，得PBT预聚体；PET酯化产物进入PET预缩反应器（8），在温度240-285℃、压力1-50kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20－120min得PET预聚体；PBT预聚体和PET预聚体分别流入或汇聚后共同流入共缩聚反应器（11），在温度250-285℃、压力10-500Pa条件下进行共缩聚反应，反应停留30－180min，制得PBT-PET共聚酯；

（b）PBT酯化产物和PET酯化产物一起进入PBT预缩反应器（3），在温度230－275℃、压力1－50kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20－150min，得PBT-PET共混预聚体；该共混预聚体再流入共缩聚反应器（11），在温度250－285℃、压力10-500Pa条件下进行共缩聚反应，反应停留30－180min，制得PBT-PET共聚酯；

（c）PBT酯化产物进入PBT预缩反应器（3），在温度220-260℃、压力1-60kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20-120min，得到PBT预聚体；PBT预聚体和PET酯化产物分别流入或汇聚后共同流入共缩聚反应器（11），在温度250-285℃、压力10-500Pa条件下进行共缩聚反应，反应停留30－180min，制得PBT-PET共聚酯。

上述整体技术方案中，所述打浆步骤中，对苯二甲酸和1,4-丁二醇的投料比为1︰1－1︰2.5，对苯二甲酸和乙二醇的投料比为1︰1－1︰2；PBT打浆罐（1）加入的催化剂为钛酸四丁酯，其中钛的含量为所述PBT浆料的10－800ppm；PET打浆罐（6）中加入的催化剂为醋酸锑，其中锑的含量为所述PET浆料的10－800ppm。

进一步地，前述的PBT-PET共聚酯连续化生产方法中，所述酯化步骤产生的副产物，通过在PBT酯化反应器和PET酯化反应器的顶部设置相应的脱水塔和塔顶冷凝器进行分离，分离得到的1,4-丁二醇和乙二醇可以分别返入PBT打浆罐和PET打浆罐进行回用。