[发明专利]一种聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于纺织、无纺布、胶黏剂、涂料等领域的低熔点聚酯树脂的制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）由于其成本低且性能优异，在食品包装行业、电子电器、医疗卫生、建筑材料和汽车漆等领域得到了广泛的应用。但是PET在使用过程中存在刚性强、韧性差、结晶速率低等缺点，因此利用化学改性的方法研究改性PET，获得优异性能新型聚酯品种，扩大聚酯产品在新领域的应用，受到了海内外学术界和产业界的高度重视。

非织造布生产是纺织行业的新兴领域。在采用低熔点聚酯纤维制造的非纺织布中，低熔点聚酯纤维起着物理粘合的作用。由于没有使用化学粘合剂，可以减少污染、降低成本，同时，使用低熔点聚酯纤维的非纺造布，既可保持非纺造布固有的网状结构，又比针刺法非织造布更加牢固，可以充分的发挥主体纤维的物理化学性能，拓宽非纺造布的应用范围。

作为低熔点聚酯纤维的制造原料的低熔点聚酯树脂原料由于熔点很低，结晶度削，在工业化生产上具有一定的难度，国内掌握相关生产技术的厂家较少，主要依靠进口，大部分来自日本、韩国等，价格昂贵，因此，在国内开发低熔点聚酯纤维，对于取代进口产品，降低生产成本，具有重要的现实意义和经济价值。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的之一是提供一种低熔点的聚酯树脂，其产品稳定，且不溶于水，室温下能够较好的储存；本发明的目的之二是提供一种低熔点的聚酯树脂的制备方法，其工艺简单，所得产品可广泛用于纺织、涂料、胶黏剂等领域。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种聚酯树脂，其原料包括多元酸、多元醇、酯化催化剂、缩聚催化剂及稳定剂，多元酸、多元醇、酯化催化剂、缩聚催化剂、稳定剂的投料摩尔比为1：（1.2~1.8）：（0.00003~0.00004）：（0.00003~0.00004）：（0.0003~0.0004），所述多元酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸及直链二元酸，对苯二甲酸、间苯二甲酸、直链二元酸的投料摩尔比为1：（0.88~0.91）：（0.16~0.31），所述聚酯树脂的软化点为110~140℃。

优选地，所述直链二元酸的碳数为5~12。

优选地，所述多元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇中的任选一种或几种。

更优选地，所述多元醇为乙二醇、新戊二醇的混合物或乙二醇、1,2-丙二醇的混合物，乙二醇与新戊二醇或乙二醇与1,2-丙二醇的投料摩尔比为1：（0.45~0.65）。

优选地，所述酯化催化剂为钛酸四丁酯、醋酸锌中的一种或两种。

优选地，所述缩聚催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸锑中任选一种或几种。

优选地，所述稳定剂为磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯中的一种或两种。

优选地，所述聚酯树脂的玻璃化温度为50~70℃，断裂伸长率为3~7%。

上述树脂通过如下步骤制得：

酯化阶段：向反应釜中加入多元酸、多元醇和酯化催化剂，缓慢升温至210~260℃，保温反应直至反应釜中的混合溶液变清且副产物流出量达到理论副产物的90%以上时，进入常压反应阶段；

常压反应阶段：向反应釜中添加缩聚催化剂和稳定剂，维持反应温度在220~270℃反应10~30min，进入缩聚阶段；

缩聚阶段：控制温度为260~280℃，缩聚压力30~100Pa，进行缩聚反应，反应结束即得所述聚酯树脂。

优选地，酯化阶段、常压反应阶段、缩聚阶段均在搅拌下进行，酯化阶段的搅拌速率为90~110R/min，常压反应阶段的搅拌速率为50~70R/min，缩聚阶段的初始搅拌速率维持50~70R/min，当反应釜内真空度低于100Pa时，将搅拌速率提高到110~130R/min。

本发明采用以上技术方案，具有如下优点：

1、以多元酸和多元醇为聚合单体，多元酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、直链二元酸三种组分，降低高分子链的规整性，从而降低聚酯的熔点；且以多元醇作为共聚单体，既可以提高分子链的柔顺型，从而改变聚酯的结晶性能，又可以起到降低熔点的作用；从而使得本发明的聚酯树脂的熔点较低，其软化点仅为110~140℃。