[发明专利]一种改性共聚酯的制备方法

说明书

本发明涉及一种改性共聚酯的制备方法。该方法以含酰胺键二元羧酸、氧化石墨、对苯二甲酸、乙二醇、异山梨醇为原料，以乙二醇钛作为催化剂进行制备。方法包括含酰胺键二元羧酸的制备、氧化石墨的预处理、酯化共聚反应等步骤，所制得的聚酯由于酰胺键、异山梨醇、氧化石墨的加入，使本方法制备的改性共聚酯具有高气体阻隔性的优点，同时异山梨醇还可以提高聚酯的玻璃化转变温度，扩大了材料的适用范围。

技术领域

本发明涉及一种改性共聚酯的制备方法

背景技术

PET树脂已经成为当今世界应用量最大的一种塑料，每年有近两千万吨的PET树脂被用于包装材料。近年来，PET聚酯材料被广泛运用到日常生活中，如塑料瓶、包装盒、薄膜等。PET包装材料有众多的优点，但是在100℃左右的温度下使用以及在酒类包装上面的使用上还有一定的限制，主要是因为纯PET聚酯材料的玻璃化转变温度只有70℃，阻隔性能也不高，限制了PET的应用。近年来SK、伊士(斯人)曼等陆续开发了耐热性的聚酯材料，玻璃化转变温度在80～100℃，但气体阻隔性能还有待提升。而在应用过程中高阻隔性作为PET包装材料的主要功能，日益受到人们的关注，并得到了迅速发展。

利用石墨烯，或石墨烯与共聚酯等生物降解材料来提高材料的阻隔性能。如专利号201410140272.1及201310587114.6中提出的各种制备方法。在一定程度上都使材料具有良好的阻隔性能。虽然上述的方法都能够改善聚酯材料的阻隔性能，但是长期使用之后，PET基体中会出现相分离现象，导致PET瓶的阻隔性骤然下降，进而影响了PET材料的使用。

利用含有多羟基的多元醇、多羧基的多元酸的衍生物(专利号201110320992.2)或二者合成的共聚酯(专利号201010268589.5)也同样是一种提高材料的阻隔性的方法。然而，这种提高阻隔性能的方法在选择催化剂上有一定的局限性。

法国Sidel公司利用等离子技术，在PET瓶的内层涂覆了一层碳纳米材料，该涂层与PET之间有较好的相容性。涂层PET瓶在气体阻隔性方面有明显的提高，可以达到玻璃瓶装啤酒保质期内对二氧化碳、氧气的阻隔效果。

专利(CN 104140524 A)中提出，利用脂肪族二元酸、环烷族二元酸或它们的酯、酸酐中的一种或多种化合物混合后经过酯化反应、缩聚反应及在缩聚过程中或缩聚完成后的辐射交联反应制备。这种方法能够提高熔体强度和耐撕裂抗冲击性能。但是，这种方法引入了射线，虽然能够达到提高阻隔性的目的，但是制备方法较繁复，在一定程度上提高了生产成本、降低聚酯的生产效率。

发明内容

为了克服现有技术所生产的聚酯气体阻隔性低、耐温性差、生产成本高等的缺陷与不足，本发明提供了一种高气体阻隔性、高耐热性改性共聚酯的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改性共聚酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)取含氨基有机物和含二酸酐的有机物分别溶于丙酮，完全溶解后，将含氨基的有机物的丙酮溶液滴加到含二酸酐的有机物的丙酮溶液中，搅拌，待沉淀完全析出后，过滤得到固体，将固体多次溶于丙酮清洗，过滤，干燥，得到含酰胺键二元羧酸；

(2)取氧化石墨、步骤(1)所得到的含酰胺键二元羧酸与乙二醇混合，制成溶液；

(3)以步骤(2)所得到的含酰胺键二元羧酸-氧化石墨-乙二醇溶液、对苯二甲酸、乙二醇、异山梨醇为原料，加入催化量的乙二醇钛为催化剂，进行共缩聚，制得改性共聚酯；

其中，步骤(2)所述氧化石墨与步骤(3)所述对苯二甲酸的质量比为0.1％-5％；

步骤(3)所述对苯二甲酸与乙二醇、异山梨醇总量的摩尔比为1:1.25；

步骤(2)所述含酰胺键二元羧酸与步骤(3)所述对苯二甲酸的摩尔比为1％-10％；