CN102653589B - 利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯及其在纺织加工中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯，属于化学合成和纺织加工技术领域。其特征在于，是通过以下的组分：10-50％废旧聚酯，10-40％多元醇，5-70％聚醚，1-30％间苯二甲酸二元酯-5-磺酸钠，合成的聚酯；本发明还公开了这种水溶性或水分散性聚酯在纺织加工中的应用，在纺织加工中可以作为经纱上浆剂，吸湿排汗剂，牛仔布水洗防染剂等，使纺织面料的触感、亲水性和耐洗性均达到提高。本发明采用废旧聚酯废料作为原料，工艺流程简单，非常环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯的合成，特别涉及一种利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯及其在纺织加工中的应用，属于化学合成和纺织加工技术领域。
背景技术
当今世界，大量的聚酯废料已近成为日常生活中的一大环保问题，大力回收聚酯废料进行综合利用，不仅在经济上有价值，而且从环保考虑也是非常重要的。
近年来，多篇专利已经涉及到利用废旧聚酯合成水溶性、水可分散性或水可乳化性聚酯树脂的合成。例Altenberg在US4,604,410中提出了通过用含有3-8个羟基的低分子量多轻基化合物消化碎料聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯来制备醚化芳族多元醇，所得到的中间体用1-4摩尔环氧乙烷和/或环氧丙烷加以烷氧基化。
在Salsman的US4,977,191中公开了适合于纺织品上浆应用的水溶性或水可分散性聚酯树脂。该聚酯树脂包括由20-50重量％的废料对苯二甲酸酯聚合物，10-40重量％的至少一种二元醇，和5-25重量％的至少一种烷氧基化多元醇反应的产物。优选的组合物还包括20-50重量％的间苯二甲酸。其它水溶性或水可分散性树脂包括由20-50重 量％的废料对苯二甲酸酯聚合物，10-50重量％的至少一种二元醇和20-50重量％的间苯二甲酸反应的产物。
以上现有技术是利用废旧聚酯合成水溶性或水分散性的聚酯多元醇或聚酯多元酸，但并未对水溶性或水分散聚酯多元醇或多元酸进一步应用。本发明是基于废旧聚酯的合成水溶性或水分散性聚酯，可直接作为纺织加工的经纱上浆剂，吸湿排汗剂，牛仔布水洗防染剂等，其具有工艺简单，绿色环保的特点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用废旧聚酯合成水溶性或水分散性聚酯，其目的在于利用废旧聚酯的回收技术，合成水溶性或水分散聚酯；本发明还提供了这种水溶性或水分散性聚酯在纺织加工中的应用，直接作为纺织加工助剂使用，它具有工艺简单，原料环保，同时合成产物为水溶性或水分散性的特点，可大大避免溶剂对环境造成的污染。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯，是包含以下组分的反应产物：10-50％废旧聚酯，10-40％多元醇，5-70％聚醚，1-30％间苯二甲酸二元酯-5-磺酸钠。
所述水溶性或水分散性聚酯是通过如下的方法制备的：向反应釜中加入所述废旧聚酯、多元醇、聚醚、间苯二甲酸二元酯-5-磺酸钠、加入催化剂，在氮气保护下，搅拌并逐步升温，在160-200℃之间进行醇解和酯交换反应，有小分子馏分产生，反应至无馏分产生及体系 变得均匀为止；然后升温至200-250℃之间，保温反应，直至体系变为透明为止；最后，在240-280℃下，在真空度为-0.05～-0.1MPa下抽真空缩聚反应，经过30-180分钟缩合聚合，得到水可溶性或水分散性聚酯。
所述的废旧聚酯是从生产过程和日常生活的聚酯废料中回收利用的对苯二甲酸和二元醇制成的线性聚合物及共聚物：聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称为PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(简称为PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称为PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇-对苯二甲酸丙二醇酯共聚物。
所述多元醇是二元醇：乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、双酚A、氢化双酚A、3，3-二醇(D33单体)；或三元醇和多元醇：丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的一种或两种以上多元醇的混合物。
所述聚醚是：聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚四氢呋喃、聚环氧丙烷-环氧乙烷共聚物的一种或两种以上聚醚的混合物。
所述间苯二甲酸二元酯-5-磺酸钠是二元酯为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二丙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异丙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二正丁酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异丁酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二正戊酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异戊酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二新戊酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二正己酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异己酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二新己酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二环己酯-5-磺酸钠。
所述催化剂可以是醋酸盐类、钛酸酯类、有机锡类、锑系类中的任何一种催化剂，或也可以是上述任意几类催化剂的复合催化剂。
本发明的有益效果为：本发明以废旧聚酯为原料，工艺简单，绿色环保；合成的水溶性或水分散性聚酯可以直接作为纺织加工的经纱上浆剂，吸湿排汗剂，牛仔布水洗防染剂等。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
废旧聚酯废料合成水溶性或水分散性聚酯：在一个带有温度计，搅拌器，氮气导入管和分馏装置的四口烧瓶中，依次投入一缩二乙二醇36g，新戊二醇14g，PET聚酯瓶碎片39.9g，60g聚环氧乙烷1000g，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠10g，钛酸正丁酯作为催化剂0.2g。通入氮气的情况下逐渐升温至180℃，分馏柱温低于105℃，保持此温度直至无小分子馏出；然后升温至240℃，保温反应4h，当反应至体系变得透明均匀为止；在-0.09MPa下抽真空1h。降温至140℃，出料。
实施例2
废旧聚酯废料合成溶性或水分散性聚酯：在一个带有温度计，搅拌器，氮气导入管和分馏装置的四口烧瓶中，依次投入乙二醇20g，一缩二乙二醇17g，新戊二醇10g，季戊四醇3g，PET聚酯瓶碎片39.9g，50g聚环氧乙烷3000g，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠10g，钛酸正丁酯作为催化剂0.2g。通入氮气的情况下逐渐升温至180℃，分馏柱温低于105℃，保持此温度直至无小分子馏出；然后升温至240℃，保温反应4h，当反应至体系变得透明均匀为止；在-0.09MPa下抽真空1h。降温至140℃，出料。
实施例3
利用实施例1和实施例2合成的水溶性聚酯与市售吸湿排汗剂对比针织全涤纶织物的整理性能（采用ZBW04.019-90）：如表1，
表1
从表1可知，实施例1和实施例2样品的手感、亲水性、耐洗性均可达到市售同类产品的要求。
Claims (4)
1.一种利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯，其特征在于是包含以下质量百分比组分的反应产物：10-50％废旧聚酯，10-40％多元醇，5-70％聚醚，1-30％间苯二甲酸二元酯-5-磺酸钠,
其中，所述间苯二甲酸二元酯-5-磺酸钠是二元酯为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二丙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异丙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二正丁酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异丁酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二正戊酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异戊酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二新戊酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二正己酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二异己酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二新己酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二环己酯-5-磺酸钠；
所述的废旧聚酯是从生产过程和日常生活的聚酯废料中回收利用的对苯二甲酸和二元醇制成的线性聚合物及共聚物：聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称为PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(简称为PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称为PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇-对苯二甲酸丙二醇酯共聚物；
所述聚醚是聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚四氢呋喃、聚环氧丙烷-环氧乙烷共聚物的一种或两种以上聚醚的混合物。
2.如权利要求1所述的利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯，其特征在于所述水溶性或水分散性聚酯是通过如下的方法制备的：向反应釜中加入所述废旧聚酯、多元醇、聚醚、间苯二甲酸二元酯-5-磺酸钠、加入催化剂，在氮气保护下，搅拌并逐步升温，在160-200℃之间进行醇解和酯交换反应，有小分子馏分产生，反应至无馏分产生及体系变得均匀为止；然后升温至200-250℃之间，保温反应，直至体系变为透明为止；最后，在240-280℃下，在真空度为-0.05～-0.1MPa下抽真空缩聚反应，经过30-180分钟缩合聚合，得到水可溶性或水分散性聚酯。
3.如权利要求1所述的利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯，其特征在于所述多元醇是二元醇：乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、双酚A、氢化双酚A、3，3-二醇(D33单体)；或三元醇和多元醇：丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的一种或两种以上多元醇的混合物。
4.如权利要求2所述的利用废旧聚酯合成的水溶性或水分散性聚酯，其特征在于所述催化剂可以是醋酸盐类、钛酸酯类、有机锡类、锑系类中的任何一种催化剂，或也可以是上述任意几类催化剂的复合催化剂。
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