[发明专利]一种环保型瓶用聚酯及其制备方法

说明书

本发明涉及一种环保型瓶用聚酯及其制备方法。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℃～260℃，绝对压强为0.10MPa～0.30MPa的条件下进行酯化反应；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；反应结束后经切粒、干燥，制得特性粘度为0.55dL/g～0.70dL/g的基础产品；将该基础产品通过固相增粘方式使得产品的特性粘度达到0.70dL/g～1.0dL/g，即为环保型瓶用聚酯。在聚合过程中，使用的氮化钛起到助催化剂作用，催化剂的用量较常规钛系聚酯减少40％，缩聚反应速率可提高20％以上，抗紫外性能提高40％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瓶用聚酯及其制备方法。

背景技术

瓶用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的催化剂以锑系催化剂为主，因锑系催化剂活性一般，用量较大，且锑为重金属，近年来欧美国家对聚酯中重金属使用限制要求越来越严。钛系催化剂催化活性高，被认为是最有可能替代锑系催化剂的产品，在国内外已有应用，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，而蓝色相的瓶用聚酯已成为应用共识，严重制约了钛系催化剂的应用。此外，常规瓶用聚酯对315nm～400nm的紫外光阻隔性较差，因此瓶用聚酯作为饮料、化妆品等对紫外光敏感物质的包装瓶时，有可能会影响产品的品质。

为改善钛系聚酯的黄化问题，中国专利200580046508.4公开了一种包含氮化钛颗粒的聚酯聚合物和共聚物组合物，氮化钛通过在熔融共混或者聚合过程中加入，但对于聚合反应速度、副产物含量未进行考察。中国专利201410229500.2公开了一种无锑瓶用聚酯的制备方法，其采用的钛系催化剂能有效降低重金属含量，但钛系聚酯存在色相差、副产物多的问题。中国专利200810155480.3在预缩聚前加入钛钴复合催化剂、多聚磷酸以及分散剂笼型半硅氧烷，通过多种添加剂改善钛系聚酯的色相发黄的问题，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。

发明内容

为克服现有瓶用聚酯b值高、反应时间长、抗紫外性能差的技术问题，本发明提供一种环保型瓶用聚酯的制备方法，达到减少钛系催化剂用量、加快反应速率、降低聚酯b值、提高抗紫外性能的有益效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种环保型瓶用聚酯的制备方法，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℃～260℃，绝对压强为0.20MPa～0.40MPa的条件下进行酯化反应；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；反应结束后经切粒、干燥，制得特性粘度为0.55dL/g～0.70dL/g的基础产品；将该基础产品通过固相增粘方式使得产品的特性粘度达到0.70dL/g～1.0dL/g，即为环保型瓶用聚酯；所述的二元酸为对苯二甲酸和间苯二甲酸。

一种环保型瓶用聚酯，该聚酯通过如下方法制备得到：是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℃～260℃，绝对压强为0.20MPa～0.40MPa的条件下进行酯化反应；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；反应结束后经切粒、干燥，制得特性粘度为0.55dL/g～0.70dL/g的基础产品；将该基础产品通过固相增粘方式使得产品的特性粘度达到0.70dL/g～1.0dL/g，即为环保型瓶用聚酯；所述的二元酸为对苯二甲酸和间苯二甲酸。

本发明制备方法的技术方案中：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，钛酸酯中钛的加入量为环保型瓶用聚酯质量的0.00015％～0.00030％。

在一些优选的技术方案中：所述的钛酸酯为钛酸四异丙酯。