[發(fā)明專利]一種高抗水型水溶性聚酯材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710997109.0
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN107629201A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海波;歐陽顯康;王啟勝;趙晨陽;趙建華;鄭祥燕;鄒炬;鄧云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜昌中盈合成材料有限公司
• 主分類號(hào): C08G63/688
• 分類號(hào): C08G63/688;C08G63/672
• 代理公司: 重慶中之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50213
• 代理人: 張景根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工原料制備領(lǐng)域，具體涉及一種具有高抗水性的水溶性聚酯材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酯，是由多元醇和多元酸縮聚而得的聚合物總稱。主要指聚對(duì)苯二甲酸乙二酯,習(xí)慣上也包括聚對(duì)苯二甲酸丁二酯和聚芳酯等線型熱塑性樹脂。是一類性能優(yōu)異、用途廣泛的工程塑料。廣泛應(yīng)用于包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車等領(lǐng)域，聚酯同時(shí)也是連接石化產(chǎn)品和多個(gè)行業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)重要中間產(chǎn)品。

水溶性聚酯是聚酯中應(yīng)用十分廣泛的一種，因其在一定條件下可以溶于水的特點(diǎn)，在油漆、紡織等領(lǐng)域有著及其重要的功能。現(xiàn)有的水溶性聚酯材料，是通過在聚酯分子鏈中引入親水基團(tuán)實(shí)現(xiàn)的，這樣可以讓本身為疏水性的聚酯表面分布大量的親水基團(tuán)，從而可以溶解在水中，這使得傳統(tǒng)的油性聚酯材料可以形成水溶液進(jìn)行使用，避免使用有機(jī)溶劑帶來的環(huán)境污染和成本問題。但是相應(yīng)的，因?yàn)橛H水基團(tuán)的存在，必然使得聚酯能再次溶于水，因此這類水溶性聚酯材料不能使用在水中甚至戶外條件下，雨水或者潮濕空氣都有可能造成聚酯材料的溶解脫離，這對(duì)水溶性聚酯材料在涂料、油漆、油墨等行業(yè)中的使用帶來了極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種高抗水型水溶性聚酯材料，用于解決現(xiàn)有的水溶性聚酯材料通過引入親水基團(tuán)來實(shí)現(xiàn)水溶性能的方式，所存在的親水基團(tuán)固定而無法使用在水中以及潮濕環(huán)境中的問題；同時(shí)也提出了一種高抗水型水溶性聚酯材料的制備方法，解決了本發(fā)明一種高抗水型水溶性聚酯材料的生產(chǎn)流程問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種高抗水型水溶性聚酯材料，包括以質(zhì)量百分比計(jì)算的如下成分：

對(duì)苯二甲酸PTA：55～82％；

乙二醇EG：24～41％；

間苯二甲酸-5-磺酸鈉SIPM：2.1～9％；

聚醚PEG：5％～12％；

醇基水解劑SOH：0.3～1.5％；

催化劑：0.02％；

復(fù)合穩(wěn)定劑：0.3％～0.8％；

其中對(duì)苯二甲酸PTA可替換為對(duì)苯二甲酸二甲酯DMT。

本發(fā)明還提出了一種高抗水型水溶性聚酯材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)原料酯化：將對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ヅc乙二醇原料按照配方混合并溶解后泵入第一酯化釜，升溫到255℃后保持溫度進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)過程中第一酯化釜的產(chǎn)物進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾，并在精餾塔頂部產(chǎn)出餾分，根據(jù)餾分質(zhì)量和原料總質(zhì)量計(jì)算第一酯化釜中酯化反應(yīng)的酯化率，當(dāng)酯化率達(dá)到97％時(shí)，停止酯化反應(yīng)，用高純氮?dú)鈱⒎磻?yīng)物壓入第二酯化釜；

(2)引入官能團(tuán)：首先將間苯二甲酸-5-磺酸鈉配制成40％wt的酯化液，加入第二酯化釜中，接著將聚醚和復(fù)合穩(wěn)定劑加入第二酯化釜，再將三氧化二銻也配制成3％wt的乙二醇溶液并加入到第二酯化釜中，保持240℃溫度下反應(yīng)2小時(shí)；然后用高純度乙二醇溶解醇基水解劑，制成10％wt的溶液，加入第二酯化釜中，升溫到248℃并攪拌20分鐘，最后用高純氮?dú)鈱⑺蟹磻?yīng)物壓入縮聚釜；

(3)成品產(chǎn)出：啟動(dòng)縮聚釜真空系統(tǒng)，在100Pa絕對(duì)壓力、280℃溫度下反應(yīng)，在預(yù)設(shè)電流、功率達(dá)到后出料切粒，即制成產(chǎn)品。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明在對(duì)苯二甲酸和乙二醇的基礎(chǔ)上加入間苯二甲酸-5-磺酸鈉和聚醚改性，使得聚合物分子的規(guī)則空間構(gòu)型被破壞，從而具有較好的水溶性，使得本發(fā)明的聚酯材料可以溶解在水中進(jìn)行使用；同時(shí)還引入了醇基水解劑，醇基水解劑在聚酯溶于水之前呈親水性或者中性，不影響聚酯在水中的溶解性，但是其具有水解性能，當(dāng)聚酯溶于水時(shí)，醇基水解劑發(fā)生水解，產(chǎn)生疏水基團(tuán)，從而使得此時(shí)的聚酯表面呈現(xiàn)出抗水性，當(dāng)作為溶劑的水被蒸干后，聚酯表面被醇基疏水基團(tuán)保護(hù)，使其不會(huì)重新溶解在雨水或者潮濕空氣中，從而使得該聚酯材料具有更好的環(huán)境適應(yīng)性，延長了聚酯材料的有效時(shí)間，相應(yīng)的也減少了使用成本。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清除、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的一種高抗水型水溶性聚酯材料，包括以質(zhì)量百分比計(jì)算的如下成分：

對(duì)苯二甲酸PTA：55～82％；

乙二醇EG：24～41％；