[發(fā)明專利]一種用廢舊PET瓶制備UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810180252.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108484870B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉代勇;黃鍇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G18/67
• 分類號(hào): C08G18/67;C08G18/42;C09D175/14
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明公開(kāi)一種用廢舊PET瓶制備UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法。方法如下：用芳香族或脂肪族二異氰酸酯和廢舊的PET醇解物在二月桂酸二丁基錫的條件下制得聚氨酯預(yù)聚物；反應(yīng)器中滴加二月桂酸二丁基錫、對(duì)羥基苯甲醚以及丙烯酸羥基酯的混合液進(jìn)行聚氨酯預(yù)聚物的封端反應(yīng)，制得UV固化聚氨酯丙烯酸酯。本發(fā)明對(duì)廢舊PET瓶進(jìn)行再利用，不僅有效地緩解日益增多的廢舊PET瓶對(duì)環(huán)境造成的壓力，并且制備綠色環(huán)保的UV固化聚氨酯丙烯酸酯，其穩(wěn)定性良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光固化涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用廢舊PET瓶制備UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酯(PET)瓶因其質(zhì)量輕，阻隔性好，強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)，在飲料市場(chǎng)中被大量使用。通常這些PET飲料瓶使用一次后就會(huì)廢棄，而PET瓶在自然條件下難以降解。為了避免廢棄PET對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染以及提高對(duì)不可再生資源的利用率，我國(guó)對(duì)廢舊PET飲料瓶進(jìn)行了回收，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)廢舊PET回收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，所以亟待開(kāi)發(fā)PET回收新工藝。PET回收可以分為物理回收法與化學(xué)回收法，其中物理回收法，優(yōu)勢(shì)在于投資少、工藝簡(jiǎn)單、準(zhǔn)入門檻低，但是所制得的產(chǎn)品純度低、穩(wěn)定性差，所以主要用于低端領(lǐng)域。與物理回收法相比化學(xué)回收法所得產(chǎn)品穩(wěn)定性好，更符合經(jīng)濟(jì)循環(huán)發(fā)展的理念，所以化學(xué)回收法越來(lái)越受到環(huán)境與化工行業(yè)工作者的重視。

PET是由對(duì)苯二甲酸與乙二醇縮聚而成，其結(jié)構(gòu)中存在的大量酯鍵在過(guò)量二醇的作用下容易發(fā)生醇解反應(yīng)，從而得到端羥基的PET低聚物。而這些具有端羥基活性的PET低聚物，可以作為涂料行業(yè)生產(chǎn)所需的原料。

中國(guó)專利CN103436145A公開(kāi)了一種利用廢PET甘油醇解制備醇酸樹(shù)脂涂料的方法，對(duì)醇解產(chǎn)物不加分離，直接與植物油進(jìn)行酯交換反應(yīng)，再與酸酐反應(yīng)制得醇酸樹(shù)脂涂料，此PET回收工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省時(shí)間但是制得的醇酸樹(shù)脂涂料是油性的對(duì)環(huán)境不利同時(shí)醇解產(chǎn)物中的小分子會(huì)影響最終漆膜性能。現(xiàn)在涂料行業(yè)向著綠色環(huán)保，低或零VOC的方向發(fā)展，其中中國(guó)專利CN103865028A將PET 醇解物作為小分子擴(kuò)鏈劑成功合成水性聚氨酯乳液。此工藝在緩解PET帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題同時(shí)還合成了環(huán)境友好型水性聚氨酯但是PET醇解物僅作為擴(kuò)鏈劑，用量占比少導(dǎo)致廢舊PET回收再利用效率較低。同時(shí)中國(guó)專利CN103304792在熔融條件完成PET醇解后加入多元醇，多元酸/酸酐，穩(wěn)定劑等制得聚酯粉末，后續(xù)與環(huán)氧樹(shù)脂E-12、顏填料等助劑混配制得一種環(huán)氧混合型粉末涂料用聚酯樹(shù)脂，具有較好的耐黃變，耐烘烤，耐鹽霧等性能，但此工藝較為復(fù)雜且固化時(shí)間長(zhǎng)，固化溫度高的缺陷限制了其在熱敏性基材上的使用。

UV固化涂料因其固化溫度低，干燥固化快，無(wú)需溶劑，環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢(shì)在新一代環(huán)保涂料中占據(jù)重要位置。利用廢舊PET瓶的降解物制備UV固化涂料是一個(gè)極具前景的方向。Farahat,M.S.等人用二甘醇降解PET，后續(xù)使用甲基丙烯酰氯對(duì)降解得到的PET低聚物進(jìn)行改性，制得UV光固化樹(shù)脂但是過(guò)程使用毒性溶劑同時(shí)固化后漆膜機(jī)械性能較佳但缺乏綜合性能。Vandana Jamdar等人使用2－甲基－1，3－丙二醇醇解廢棄PET瓶并且利用回收的PET低聚物與甲基丙烯酸酯化制備UV光固化樹(shù)脂，后續(xù)研究表明合成的UV樹(shù)脂可以在基本不影響固化后漆膜性能的前提下最多可替代50％的商業(yè)環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂，替代超過(guò) 50％固化后的漆膜性能明顯下降。第二步PET低聚物合成UV固化樹(shù)脂時(shí)存在著反應(yīng)溫度過(guò)高(不利于雙鍵穩(wěn)定)，工藝復(fù)雜等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種利用廢舊PET瓶制備UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法。

本發(fā)明上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，

一種用廢舊PET瓶制備UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，包括以下步驟，

廢舊PET的醇解包括：將廢舊PET瓶剪碎洗滌處理后，與乙二醇混合，加入催化劑，加熱，得到PET的醇解液；