[发明专利]一种环保型聚酯的制备方法

说明书

本发明涉及一种环保型聚酯的制备方法，属于高分子材料领域。该方法以二元酸和二元醇为原料，以钛酸酯为催化剂，以纳米氮化钛为添加剂，先进行酯化反应，酯化反应结束后再进行缩聚反应，反应完毕后经熔体泵挤出、切粒、干燥，得到环保型聚酯。在聚合过程中，使用的氮化钛起到助催化剂作用，缩聚反应速率可提高20％以上。本发明所制得的新型改性聚酯较常规钛系聚酯b值降低6单位以上。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种环保型聚酯的制备方法。

背景技术

目前PET合成的催化剂以乙二醇锑、醋酸锑、三氧化二锑等锑系催化剂为主，锑系催化剂活性一般，因此用量较大，锑作为重金属不符合要求，近年来欧美国家对聚酯中重金属含量的要求越来越严。钛系催化剂催化活性高，用量低，制备的聚酯透明性高，国内外已有应用，被认为是最有可能替代锑系催化剂的产品，但钛系催化剂对缩聚副反应的催化活性也高，因此制备的聚酯颜色黄化现象严重，严重制约了钛系催化剂的应用。

为改善钛系聚酯的黄化问题，专利CN102127215A公开了一种用于聚酯树脂的聚合方法，使用的钛化合物为有机螯合钛配合物，聚合过程加入的镁化合物、磷酸酯类虽能改善聚酯色相，但聚合时间会相应延长导致聚酯副反应增多使其品质下降。专利CN101104678A加入钛催化剂、磷热稳定剂、调色剂改善钛系聚酯的色相，但稳定剂的加入会延长反应时间，调色剂的加入则会影响聚酯的洁净度。专利CN103554452A制备了环保型膜用聚酯，但b值在3.0以上，且反应时间与锑系催化剂相当，缩聚过程中的副反应可能较多，对后道使用可能有一定影响。

发明内容

为克服现有钛系聚酯b值高、反应时间长的技术问题，本发明提供一种环保型聚酯的制备方法，达到加快反应速率、降低聚酯b值的有益效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种环保型聚酯的制备方法，该方法以二元酸和二元醇为原料，以钛酸酯为催化剂，以纳米氮化钛为添加剂，在温度为220℃-265℃、绝对压强为0.20Mpa-0.40Mpa下进行酯化反应，酯化反应结束后在温度为265℃～285℃，绝对压强≤100Pa的条件下进行缩聚反应，反应完毕后经熔体泵挤出、切粒、干燥，得到环保型聚酯，所述的二元酸为对苯二甲酸。

本发明技术方案中：所述的二元酸和二元醇的摩尔比为1：1～2。

作为优选：所述的二元醇为C1～4的二元醇。

进一步优选：所述的二元醇为乙二醇。

本发明技术方案中：所述的钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和钛酸四乙酯中的至少一种，钛酸酯的加入量为环保型聚酯质量的0.00015％～0.00050％。

作为优选：所述的钛酸酯为钛酸四异丙酯。

本发明技术方案中：纳米氮化钛的D50中位值为25nm～35nm，环保型聚酯中纳米氮化钛的含量为0.005％～0.015％。

在一些优选的技术方案中：所述的纳米氮化钛先在EG中进行预分散，制备成为分散均匀的氮化钛/乙二醇悬浮液，然后加入到聚酯合成体系中，其中氮化钛在悬浮液中的质量浓度为10％-20％。

本发明中的压强均是指绝对压强。

本发明的有益效果：

本发明所述环保型聚酯在原位聚合过程中，纳米氮化钛起到助催化剂作用，聚合反应速率可提高20％以上，环保型聚酯较常规钛系聚酯b值降低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：

实施例一

将氮化钛粉体与乙二醇经预分散、研磨后制备成为含有15％氮化钛浓度的悬浮液待用，所使用的纳米氮化钛粒径中值为30nm。