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CN107033334A - 一种低熔点聚酯及其制备方法 - Google Patents

一种低熔点聚酯及其制备方法 Download PDF

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CN107033334A
CN107033334A CN201710281273.1A CN201710281273A CN107033334A CN 107033334 A CN107033334 A CN 107033334A CN 201710281273 A CN201710281273 A CN 201710281273A CN 107033334 A CN107033334 A CN 107033334A
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CN
China
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low
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point polyester
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CN201710281273.1A
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English (en)
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陈旺林
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Xiamen Xiangyu Wang Xing Special Material Co Ltd
Original Assignee
Xiamen Xiangyu Wang Xing Special Material Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明提供一种低熔点聚酯及其制备方法,涉及高分子技术领域。此低熔点聚酯的原料按重量份计包括:对苯二甲酸570~620份、乙二醇260~310份、改性剂275~330份。改性剂包括第一改性剂205~240份以及第二改性剂70~90份。第一改性剂包括对苯二甲酸之外的二元酸和/或其酯类,第二改性剂包括乙二醇之外的二元醇。其制备方法为将对苯二甲酸、乙二醇、第一改性剂和第二改性剂进行共聚反应得到熔点下降至90℃~120℃的低熔点聚酯,产品具有较好的结晶速率和热稳定性。在制备过程中,通过三釜流程的连续聚合装置进行酯化、共聚得到产品,操作简单,各项参数易控制,适用于工业化规模生产。

Description

一种低熔点聚酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,且特别涉及一种低熔点聚酯及其制备方法。
背景技术
低熔点聚酯是一种具有较低熔点的改性聚酯,用其生产的低熔点纤维广泛应用于非织造布、造纸、喷胶棉等行业,可以代替传统的胶粘剂,具有熔点可控、粘接性好、生产成本低、安全环保等优点,具有广阔的应用前景。非织造布生产是纺织行业的新兴领域,在采用低熔纤维制造的非织造布中,低熔点纤维起着物理粘合的作用。低熔点聚酯在一定温度下使其低熔点的表面皮层熔融,从而起到在纤维网中的粘接作用。在非织造布中使用低熔点聚酯纤维,由于无需使用化学粘合剂,可以减少污染、降低成本。同时,还能够保持非织造布固有的网状结构,充分地发挥主体纤维的物理化学性能,使生产的非织造布比针刺法的非织造布更加牢固。且低熔点聚酯纤维在手感、价格以及耐水洗、耐砂洗和蒸汽压烫等方面具有更多的优势,有着更为广阔的发展前景。
发明人研究发现,在对普通聚酯进行改性后得到的低熔点聚酯,其结晶速率和热稳定性会随着改性剂的加入而受到影响。低熔点聚酯的可纺性和热稳定性均较差,限制了低熔点聚酯的某些领域的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低熔点聚酯,此低熔点聚酯的熔点低,仅为90℃~120℃,具有可纺性好、粘接性能优良的优点,且结晶速率较高,热稳定性好。
本发明的另一目的在于提供一种低熔点聚酯的制备方法,以共聚法得到低熔点聚酯,操作简单,参数易控制,适用于工业化规模生产。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种低熔点聚酯,其原料按照重量份数计包括:
对苯二甲酸570~620份、乙二醇260~310份、改性剂275~330份。
按照重量份数计,改性剂包括第一改性剂205~240份以及第二改性剂70~90份。
第一改性剂包括对苯二甲酸之外的二元酸和/或其酯类,第二改性剂包括乙二醇之外的二元醇。
本发明还提出上述的低熔点聚酯的制备方法,其包括以下步骤::
将对苯二甲酸、乙二醇、第一改性剂和第二改性剂混合后,投入三釜流程的连续聚合装置,先在温度为240~250℃下酯化,后在温度为260~280℃、真空条件下进行共聚反应。
本发明实施例的低熔点聚酯及其制备方法的有益效果是:
以对苯二甲酸和乙二醇作为低熔点聚酯的主要原料,原料易得,生产成本低。二元酸作为第一改性剂对聚酯进行改性,可以有效降低聚酯高分子链的规整性,降低熔点。二元醇作为第二改性剂对聚酯进行改性,可以有效提高聚酯分子链的柔顺性,改变聚酯的结晶性能,又可以降低聚酯熔点。通过优化对苯二甲酸、乙二醇、第一改性剂和第二改性剂之间的用量配比,可以得到熔点下降至90℃~120℃的低熔点聚酯,且该产品具有较好的结晶速率和热稳定性。同时,在制备过程中,上述原料在三釜流程的连续聚合装置上直接共聚得到低熔点聚酯,采用连续聚合方法,相比于现有的间歇或五釜连续聚合方法,工序简化,操作简单,各项参数易控制,适用于工业化规模生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的低熔点聚酯及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种低熔点聚酯,其原料按照重量份数计包括:
对苯二甲酸570~620份、乙二醇260~300份、改性剂275~330份。按照重量份数计,改性剂包括第一改性剂205~240份以及第二改性剂70~90份。第一改性剂包括对苯二甲酸之外的二元酸和/或其酯类,第二改性剂包括乙二醇之外的二元醇。
二元酸作为第一改性剂对聚酯进行改性,可以有效降低聚酯高分子链的规整性,降低熔点。二元醇作为第二改性剂对聚酯进行改性,可以有效提高聚酯分子链的柔顺性,改变聚酯的结晶性能,又可以降低聚酯熔点。具有不对称结构的改性剂的加入均会对分子链的规整性造成破坏,使得链段的运动能力变差,改性聚酯的无定形区的比例增大,结晶度降低,所以改性聚酯的熔点随改性剂的加入量的增大而降低。当加入不同组分的第一改性剂和第二改性剂是,改性聚酯的结晶性进一步受到破坏,熔点进一步降低。通过上述配比的原料,可以得到熔点在90℃~120℃的低熔点聚酯。
进一步地,在本发明较佳实施例中,按照重量份数计,对苯二甲酸为590~605份,乙二醇为265~285份。更为优选地,按照重量份数计,对苯二甲酸为600份、乙二醇为275份。对苯二甲酸和乙二醇是低熔点聚酯的主要原料,其含量的多少决定了低熔点聚酯的性能,特别对产品的机械性能和可纺性都有重要影响。上述比例下,对苯二甲酸和乙二醇达到最优配比,既能满足非织造布生产过程中机械性能需求,又使得低熔点聚酯具有优良的可纺性,应用前景广阔。
进一步地,在本发明较佳实施例中,第一改性剂选自间苯二甲酸和/或己二酸。更为优选地,选用质量比为2~3:1的间苯二甲酸和己二酸作为第一改性剂。采用芳香族二酸和脂肪族二酸共同作为第一改性剂,两种酸具有不同的链段长度和粘接强度,两者配合,既能够有效降低熔点,且使得产品具有良好的粘接性能。
进一步地,在本发明较佳实施例中,第二改性剂选自二甘醇。
进一步地,在本发明较佳实施例中,按照重量份数计,第一改性剂为220~240份,第二改性剂为80~90份。更为优选地,改性剂包括对苯二甲酸为600份、所述乙二醇为275份。
进一步地,在本发明较佳实施例中,按照重量份数计,改性剂包括间苯二甲酸140份、己二酸70份和二甘醇80份。改性剂的加入量直接决定了低熔点聚酯的熔点,加入量过少则无法使得产品达到较低的熔点,不利于工业应用,而加入量过多则会导致低熔点聚酯的结晶速率和热稳定性下降。采用上述配比,能够得到熔点相对较低,粘接性能强,结晶速率和热稳定性均相对较佳的低熔点聚酯。
本发明还提供了上述低熔点聚酯的制备方法,包括以下步骤:将所述对苯二甲酸、所述乙二醇、所述第一改性剂和所述第二改性剂混合后,投入三釜流程的连续聚合装置,先在温度为240~250℃下酯化,后在温度为260~280℃、真空条件下进行共聚反应。
现有的低熔点聚酯生产过程中,采用间歇方式或五釜流程进行生产,,操作繁琐。本发明的实施例采用三釜连续聚合装置,工序简单,操作更为方便,更加节省劳动力和节约成本。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的一种低熔点聚酯,其根据以下步骤制备得到:
按重量份数备取对苯二甲酸600份、乙二醇275份、间苯二甲酸240份、二甘醇90份。将上述原料投入三釜流程的连续聚合装置,先在温度为245℃下酯化,后在温度为272℃、真空条件下进行共聚反应得到低熔点聚酯。
实施例2
本实施例中提供了一种低熔点聚酯,其根据以下步骤制备得到::
按重量份数备取对苯二甲酸600份、乙二醇275份、间苯二甲酸140份、己二酸70份、二甘醇80份。将上述原料投入三釜流程的连续聚合装置,先在温度为240℃下酯化,后在温度为280℃、真空条件下进行共聚反应得到低熔点聚酯。
实施例3
本实施例中提供了一种低熔点聚酯,其根据以下步骤制备得到::
按重量份数备取对苯二甲酸590份、乙二醇285份、间苯二甲酸140份、己二酸85份、二甘醇80份。将上述原料投入三釜流程的连续聚合装置,先在温度为250℃下酯化,后在温度为275℃、真空条件下进行共聚反应得到低熔点聚酯。
实施例4
本实施例提供的一种低熔点聚酯,其根据以下步骤制备得到:
按重量份数备取对苯二甲酸605份、乙二醇265份、间苯二甲酸220份、二甘醇75份。将上述原料投入三釜流程的连续聚合装置,先在温度为245℃下酯化,后在温度为270℃、真空条件下进行共聚反应得到低熔点聚酯。
综上所述,本发明实施例的低熔点聚酯以对苯二甲酸和乙二醇作为低熔点聚酯的主要原料,原料易得,生产成本低。二元醇作为第一改性剂对聚酯进行改性,可以有效降低聚酯高分子链的规整性,二元酸作为第二改性剂对聚酯进行改性,可以有效提高聚酯分子链的柔顺性,改变聚酯的结晶性能,又可以降低聚酯熔点。通过优化对苯二甲酸、乙二醇、第一改性剂和第二改性剂之间的用量配比,可以得到熔点下降至90℃~120℃的低熔点聚酯,且该产品具有较好的结晶速率和热稳定性。同时,在制备过程中,上述原料在三釜流程的连续聚合装置上直接共聚得到低熔点聚酯,操作简单,各项参数易控制,适用于工业化规模生产。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种低熔点聚酯,其特征在于,其原料按照重量份数计包括:
对苯二甲酸570~620份、乙二醇260~310份、改性剂275~330份;
按照重量份数计,所述改性剂包括第一改性剂205~240份以及第二改性剂70~90份,所述第一改性剂包括对苯二甲酸之外的二元酸和/或其酯类,所述第二改性剂包括乙二醇之外的二元醇。
2.根据权利要求1所述的低熔点聚酯,其特征在于,所述第一改性剂包括间苯二甲酸/或己二酸。
3.根据权利要求1所述的低熔点聚酯,其特征在于,所述第二改性剂选自二甘醇。
4.根据权利要求1所述的低熔点聚酯,其特征在于,按照重量份数计,所述对苯二甲酸为590~605份,所述乙二醇为265~285份。
5.根据权利要求1所述的低熔点聚酯,其特征在于,按照重量份数计,所述第一改性剂为220~240份,所述第二改性剂为80~90份。
6.根据权利要求1所述的低熔点聚酯,其特征在于,按照重量份数计,所述对苯二甲酸为600份、所述乙二醇为275份。
7.根据权利要求1所述的低熔点聚酯,其特征在于,按照重量份数计,所述改性剂包括间苯二酸240份和二甘醇90份。
8.根据权利要求1所述的低熔点聚酯,其特征在于,按照重量份数计,所述改性剂包括间苯二甲酸140份、己二酸70份和二甘醇80份。
9.一种权利要求1~8任意一项所述的低熔点聚酯的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
将所述对苯二甲酸、所述乙二醇、所述第一改性剂和所述第二改性剂混合后,投入三釜流程的连续聚合装置,先在温度为240~250℃下酯化,后在温度为260~280℃、真空条件下进行共聚反应。
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