[發明專利]一種快吸熱聚酯及其制備方法

無效

• 申請號: 201210267668.3
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102766251A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 朱振達;宗建平;陳旭;陳小雷;徐梅
• 申請（專利權）人: 華潤包裝材料有限公司
• 主分類號: C08G63/16
• 分類號: C08G63/16;C08K3/38;C08L67/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明涉及一種具有快吸熱功能的聚酯；尤其涉及一種含有納米氮化硼的具有快吸熱功能的聚酯及其制備方法。

背景技術

隨著世界經濟的快速增長,各項建設取得了巨大成就,但也付出了巨大的資源和環境代價,經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳。為了實現經濟的可持續發展,減少能源消費和增加可再生能源及清潔能源使用,是減輕能源生產和消費負面影響的主要手段。聚酯瓶生產步驟一般為：一、將聚酯切片通過注塑機進行注塑加工制得瓶坯；二、用紅外線加熱裝置對瓶坯進行加熱，使瓶坯軟化后再進行吹瓶。這當中紅外線加熱部分需消耗大量的電能，如何減少電耗，節約能源不僅是聚酯產品下游加工企業所關心的問題，也是整個聚酯行業面對節能減排要求所要解決的問題。

要使聚酯瓶坯在紅外線加熱時快速吸熱減少電耗，一般的做法是在聚酯原料中添加紅外線吸收劑，目前，應用較為廣泛的為炭黑型紅外吸收劑，但該吸收劑的加入會使聚酯瓶色澤發黑，影響外觀，市場推廣難度較大。

發明內容

針對上述缺點，本發明的目的在于提供一種快吸熱聚酯，該快吸熱聚酯既能在紅外線加熱時快速吸熱，同時又能保持聚酯瓶的色澤不發生變化。

本發明的技術內容為：一種快吸熱聚酯，其特征為在聚酯中含有粒徑為10～150nm的納米氮化硼，納米氮化硼在聚酯中的重量含量為1～20ppm。

本發明的另一目的在于提供上述快吸熱聚酯的制備方法。

一種快吸熱聚酯的制備方法，其步驟如下

（1）、制備納米氮化硼懸浮液

將分散劑和乙二醇進行混合制得混合液，其質量比為1：220～9499，再將粒徑為10～150nm納米氮化硼加入到混合液中得含納米氮化硼的混合液，納米氮化硼的加入量為混合液重量的0.001～?0.05%；再用醋酸將含納米氮化硼的混合液的PH值調節到2～3；分散劑為聚丙烯酸銨或異丁基磺酸鈉；將含納米氮化硼的混合液加熱到90～110℃，同時攪拌2～5小時后靜置10～14小時，攪拌轉速1000～1800r/min；然后超聲波分散7～10小時，得到納米氮化硼懸浮液；

（2）、聚酯的合成

在配制的聚酯槳料中攪拌加入上述制得的納米氮化硼懸浮液后進行酯化反應，納米氮化硼懸浮液的加入量為納米氮化硼在最終聚酯切片中的重量含量為1～20ppm，酯化反應的時間為2～4小時、溫度為250～270℃、壓力為0.5～2MPa；酯化反應結束后進行縮聚反應，縮聚反應時間為2～3小時、溫度為270～285℃、壓力為30～50Pa；縮聚反應結束后用氮氣將物料壓出，經水冷、切粒，得到快吸熱聚酯切片。

在上述快吸熱聚酯的制備方法中，配制的聚酯槳料采用常規生產聚酯時調配槳料的工藝，該槳料以二元酸和二元醇作為基本組成的單元，同時添加有催化劑、穩定劑，二元酸如對苯二甲酸、間苯二甲酸或2，6-萘二甲酸等；二元醇如乙二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇或二甘醇等；催化劑如醋酸銻等；穩定劑如聚磷酸等。

本發明的優點：

本發明采用納米氮化硼顆粒作為紅外吸收劑，由于該顆粒經處理后比表面積大，表面能高，在聚酯槳料中加入后，能夠均勻分散在聚酯槳料中，使的制得的聚酯中均勻分散含有納米氮化硼顆粒，由于納米氮化硼顆粒添加量很小，僅為聚酯重量的1～20ppm，且顆粒本身為白色，因此聚酯產品的色澤基本不會發生變化；該快吸熱聚酯可廣泛應用于各類聚酯瓶的制作。

具體實施例

在下列實施例中納米氮化硼為上海超威納米科技有限公司生產的型號為CW-BN-001、平均粒徑為50nm的納米氮化硼。

例1、將0.3g聚丙烯酸銨和379.7g乙二醇進行混合，后將0.05g的納米氮化硼加入到該混合液中，配制成含納米氮化硼的混合液，再用醋酸調節含納米氮化硼的混合液的PH值到2.5，將含納米氮化硼的混合液加熱到100℃，同時攪拌3小時后靜置12小時，攪拌轉速1500r/min；然后超聲波分散8小時，得到納米氮化硼懸浮液，超生波分散頻率20KHZ、功率450W；將精對苯二甲酸8.6KG、乙二醇3.8L、催化劑醋酸銻5.6g、穩定劑聚磷酸0.4g配置成漿料后攪拌加入上述已配制的全部納米氮化硼懸浮液，于溫度為264℃、壓力為1.5MPa條件下進行酯化反應，反應時間3小時；酯化反應結束后，于溫度為275℃、壓力為30～50Pa條件下進行縮聚反應，反應時間2.5小時，反應結束后用氮氣將物料壓出，經水冷、切粒，得到快吸熱聚酯切片；快吸熱聚酯切片中納米氮化硼的重量含量為5ppm。

例2．將8g異丁基磺酸鈉和1792g乙二醇進行混合，后將0.15g的納米氮化硼加入到該混合液中，配制成含納米氮化硼的混合液，再用醋酸調節含納米氮化硼的混合液的PH值到2.5，將含納米氮化硼的混合液加熱到105℃，同時攪拌4小時后靜置12小時，攪拌轉速1500r/min；然后超聲波分散8小時，得到納米氮化硼懸浮液，超生波分散頻率20KHZ、功率450W；將精對苯二甲酸8.4KG、乙二醇2.4L、催化劑醋酸銻5.6g、穩定劑聚磷酸0.4g配置成漿料后攪拌加入上述已配制的全部納米氮化硼懸浮液，于溫度為264℃、壓力為1.5MPa條件下進行酯化反應，反應時間3小時；酯化反應結束后，于溫度為275℃、壓力為30～50Pa條件下進行縮聚反應，反應時間2.5小時，反應結束后用氮氣將物料壓出，經水冷、切粒，得到快吸熱聚酯切片；快吸熱聚酯切片中納米氮化硼的重量含量為15ppm。