[發明專利]一種堿溶性聚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 200810018611.3
• 申請日: 2008-03-04
• 公開（公告）號: CN101525472A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 成娟;盛思義;李旭;本田圭介
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所（中國）有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K5/13;C08K3/24;C08K5/521;C08G63/688;C08G63/78
• 代理公司: 南通市永通專利事務所
• 代理人: 葛 雷

技術領域：

本發明涉及一種堿溶性聚酯及其制備方法。

背景技術：

近年來，隨著人類生存環境的日益惡化，人們越來越關注開發環境 友好性材料和使用可再生原材料。石油作為不可再生資源，是最重要的 化工原料，但是由于在使用工程中以及最終廢棄中大量CO2的排放， CO2大量排放導致了全球氣候變暖等一系列的問題，并且直接威脅人 類的生存。如何替代和減少使用石油作為原材料，是人們面臨的重要研 究問題之一。

堿溶性聚酯是復合纖維及吸濕排汗纖維等特種纖維的原料。用堿溶 性聚酯切片復合紡絲制成海島纖維，經熱堿水處理可溶掉堿溶性聚酯制 得超細纖維。堿溶性聚酯與常規切片共混紡絲制成中空纖維，經適當堿 處理可制成中空微多孔纖維，具有良好的吸濕排汗性。堿溶性聚酯還應 用于黏合劑、涂料等領域，應用前景廣闊。

目前，國內海島纖維復合紡所用的堿溶性聚酯中原材料是來源于石 油的加工品。如何使用非石油原料開發聚酯產品也是一個重要的研究課 題。

人們使用可再生的生物資源，開發出了各種新型的聚酯，例如杜邦 公司通過對玉米進行發酵，經過生物和化工過程，制備得到1，3-PDO， 并開發出了含有約36wt％來源于生物材料而非石油材料的聚對苯二甲 酸丙二醇酯(PTT)聚合物。Natureworks公司同樣以農作物為原料，經 過生物和化工過程，生產出了純生物來源和易于生物降解的聚乳酸 (PLA)聚合物。

目前工業上多采用乙炔為原料或環氧丙烷為基礎原料來生產。生產 步驟繁瑣，成本高，并且消耗大量的原材料和能源，生成很多的副產物。 本發明中二元醇是由生物材料生產，是將生物材料中碳源轉移到乙二醇 中。

農作物是一種可再生資源，能將空氣中的CO2通過光合作用，轉 化為各種淀粉、糖類、纖維素、木質素等在農作物果實及其秸稈中儲存 起來。

另外，現有技術中，制備堿溶性聚酯通常是用對苯二甲酸、乙二醇 作為兩個主要成份，用間苯二甲酸-5-磺酸鹽或間苯二甲酸雙羥乙酯-5- 磺酸鹽作為第三組分，用聚乙二醇作為第四組分，采用“直接酯化法”或 “酯交換法”這兩種工藝路線制得。加入間苯二甲酸-5-磺酸鹽或間苯二甲 酸雙羥乙酯-5-磺酸鹽的目的是為了使產品符合堿溶性的要求。由于磺酸 基團的引入，使大分子間空間位阻及苯環電子云密度的改變，促進了大 分子堿水解反應。醚鍵的引入，有助于堿水解反應的進行，又使高聚物 結晶性能得以改善。

發明內容：

本發明提供一種利用生物乙二醇為原料的堿溶性聚酯及其制備方 法。

本發明的技術解決方案是：

一種堿溶性聚酯及其制備方法，其特征是由二元酸與二醇經過酯化 或酯交換反應、縮聚反應制得；其制備原料乙二醇，為其中碳元素是來 源于生物材料的乙二醇。同時在合成過程中加入1～8摩爾％的A組分、 0～5重量％的B組分；并含有復合穩定劑。其中：A組分為間苯二甲酸 乙二醇酯-5-磺酸鈉(SIPE)，B組分為脂肪族二元醇。

本發明的制備方法：先將精對苯二甲酸、乙二醇加入打漿釜，乙二 醇與對苯二甲酸的摩爾比控制在1.1～1.5，加入常規催化劑，連續進入 酯化釜，在240℃～260℃進行酯化；酯化后進入聚合釜，加入A組分， 攪拌數分鐘后加入B組分，并加入催化劑以及復合穩定劑，在真空泵作 用下，保持真空度在200Pa以下進行聚合反應。

本發明所述原料乙二醇中乙二醇含量為95％～99.9％。該堿溶性聚酯 的特性粘度為0.60～0.90。

本發明的生物材料是玉米、甘蔗、小麥或其他農作物的秸稈。其中 所述玉米、小麥是其種子和/或秸稈。產品中乙二醇的碳元素來源于生 物原料。

本發明的生物材料經過生物和/化工過程得到乙二醇。例如玉米經 過生物過程分離淀粉，經過加工得到5碳和6碳的糖，這些糖分經過加 氫催化的工藝可以制備出多組分二元醇，經過純化分離常用步驟后，就 可以得到本發明的原料乙二醇組分，這種乙二醇經過160℃-190℃加 熱處理，用活性碳進行過濾處理，就得到本發明的在190～350nm波長 范圍內透過率為50％以上的生物乙二醇。