[發明專利]一種功能性聚酯

無效

• 申請號: 200810018632.5
• 申請日: 2008-03-04
• 公開（公告）號: CN101525476A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 楊娟;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;C08K3/00;C08K5/00
• 代理公司: 南通市永通專利事務所
• 代理人: 葛 雷

技術領域：

本發明涉及一種功能性聚酯。

背景技術：

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯纖維是目前全世界產量最大的合成纖維品種，單在中國大陸2005年的產能就在1300萬噸以上。而乙二醇是制造PET聚酯纖維的主要原料，每制造一噸PET聚酯纖維約需要0.35噸乙二醇。

到目前為止，世界各大生產乙二醇企業，基本上都是采用以石油為原料的工藝，而制造一噸乙二醇涉及到6噸以上的石油原料。我國一些乙二醇生產單位也都是石化系統。引進國外技術和成套設備多半是由環氧乙烷加壓水合成和催化水合法生產乙二醇。這些工藝流程長，設備投資大，能耗高；或者催化劑的制備復雜，不穩定或殘留量等問題難以解決。而且采油、運輸和精煉等都可能造成嚴重的環境污染等問題。隨著石油資源的減少和石油價格的攀升，由石油為原料的工藝路線顯然受到了很大威脅。世界油儲量已急劇下降，許多化工工業正進行著原料結構的調整。目前世界上已有趨勢，認為石化路線沒有競爭力，以生物質資源為基礎的原料，可以取自植物，并用酶解法可以轉化為所需要的產品。

因此利用可再生的谷物資源提取聚酯工業中的乙二醇是國內外研究的熱點，這對減少人們對石油資源的依賴，促進聚酯產業的可持續發展有重要意義。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種原料乙二醇成分中碳元素來源于生物材料的功能性聚酯。

本發明的技術解決方案是：

一種功能性聚酯，由聚對苯二甲酸乙二醇酯與功能性改性劑混合后經雙螺桿擠出機共混擠出加工制成，聚對苯二甲酸乙二醇酯是由二酸與原料乙二醇經過酯化、縮聚反應制得的，其特征在于：所述原料乙二醇，是生物材料來源的乙二醇，即乙二醇中的碳元素來源于生物材料，屬生物制乙二醇。

聚合物中對苯二甲酸單體、生物制乙二醇單體摩爾比為1∶1.7～2.4。

本發明所述生物材料為玉米、甘蔗、小麥或其他農作物的秸稈。乙二醇是生物材料經過生物發酵和/或化工加工過程制得。原料乙二醇中乙二醇含量為95％-99.9％，在190～350nm波長范圍內透過率為50％以上。聚酯中還含有碳元素來源于石油原料的二元酸和二元醇的共聚成分。

本發明的生物材料是玉米、甘蔗、小麥或農作物的秸稈。其中所述玉米，小麥為其種子和/或秸稈。經過生物和/或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，這種乙二醇經過加熱，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。

所述具功能性聚酯組合物，由聚酯類材料和功能性材料混合，后經雙螺桿擠出機共混擠出加工而成。

改性劑的用量和聚酯的用量比按重量計為15～60∶40～85。改性劑是無機功能性粉體、改性聚酯的共聚物及分散助劑的混合物。熔融態聚酯是聚對苯二甲酸烷烴二醇酯，優選聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯或聚對苯二甲酸1，3-丙二醇酯，尤其優選聚對苯二甲酸乙二酯。熔融態聚酯的溫度為220～320℃，優選240～300℃。

改性劑也可以是單純的功能性粉體或改性聚酯的共聚物，也可以是功能性粉體與分散劑的混合物或改性聚酯的共聚物與分散劑的混合物。也可以是其他合適改性劑。功能改性劑為無機粉體或有機物質，功能粉改性劑包括阻燃、導電、抗靜電、抗菌、抗紫外線、吸濕、原著或蓄熱材料等，其中粒徑為納米級到微米級分布。為了使納米材料能很好的分散在聚酯中，可加入分散劑，如聚乙烯吡咯烷酮或鋁鈦復合型偶聯劑。通常含納米粉體的功能性母粒中無機納米粉體的最佳用量為15～60％。改性聚酯為間苯二元酸烷烴酯共聚物、間苯二元酸烷烴-5-磺酸鹽或對苯二甲酸乙二醇、間苯二元酸烷烴酯-5-磺酸鹽的共聚物。

用下列實施例來進一步說明本發明，但本發明不局限于這些實施例。

具體實施方式：

生物來源乙二醇：長春大成集團生產，碳元素來源為玉米，純度：97％。將上述乙二醇加熱后用活性炭進行過濾處理，得到在250nm波長的透過率是65％、300nm波長的透過率是90％的乙二醇。

對苯二甲酸：中國揚子石化生產，聚合級。

石油來源乙二醇EG：揚子石化公司生產，碳元素來源為石油，純度：99％以上。

功能性改性劑是單純的功能性粉體或功能性粉體與分散劑的混合物或改性聚酯的共聚物與分散劑的混合物。