CN112225888A - 一种纯聚酯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种纯聚酯的制备方法,包括如下步骤:1‑将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂以及改性剂在打浆罐内进行混合均匀,形成浆料;2‑将上述搅拌均匀的浆料运输到酯化釜Ⅰ中,温度升至250‑255℃,酯化釜Ⅰ内压力为0.2‑0.3MPa,反应时间1.0‑1.5小时;3‑将酯化釜Ⅰ中的反应物料继续输送至酯化釜Ⅱ中,温度升至260‑265℃,酯化釜Ⅱ内压力为0.2‑0.3MPa,反应时间0.5‑1.0小时;4‑将步骤3中的反应物料继续输送至反应釜Ⅰ中进行预缩1阶段;5‑将反应物料从反应釜Ⅰ输送至反应釜Ⅱ中进行预缩2阶段;6‑将反应物料从反应釜Ⅱ输送至反应釜Ⅲ中进行终缩获得成品。本发明的有益效果:采用本发明的技术方案,该方法制得的纯聚酯树脂特性粘度为0.95‑1.1dL/g,能够适应大多数场合的使用。

Description

一种纯聚酯的制备方法
技术领域
本发明涉及树脂制备领域,特别涉及一种纯聚酯的制备方法。
背景技术
纯聚酯树脂是粉末涂料用的一类树脂,是粉末涂料不可或缺的材料,粉末涂料无污染、节省能源而且方便回收利用,综合性能优异,因此得到广泛的使用。
传统纯聚酯树脂的工艺,主要以对苯二甲酸、新戊二醇和固化剂、抗氧剂等为原料,在导热油的加热下,进行脂化反应,温度控制240℃、后经过1.5小时抽真空、再经过保温、过滤、冷却等过程,得到的纯聚酯树脂,脂化过程温度较高,产品易氧化,产品颜色偏深,为深黄色、抗冲击力通过率不高、玻璃化温度偏低且不稳定,产品部分仅作为黄聚酯出售,用于抵挡粉末涂料领域,降低了使用价值。
发明内容
针对以上问题,本发明提供一种纯聚酯的制备方法以解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种纯聚酯的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
1-将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂以及改性剂在打浆罐内进行混合均匀,形成浆料;
2-将上述搅拌均匀的浆料运输到酯化釜Ⅰ中,温度升至250-255℃,酯化釜Ⅰ内压力为0.2-0.3MPa,反应时间1.0-1.5小时;
3-将酯化釜Ⅰ中的反应物料继续输送至酯化釜Ⅱ中,温度升至260-265℃,酯化釜Ⅱ内压力为0.2-0.3MPa,反应时间0.5-1.0小时;
4-将步骤3中的反应物料继续输送至反应釜Ⅰ中进行预缩1阶段;
5-将反应物料从反应釜Ⅰ输送至反应釜Ⅱ中进行预缩2阶段;
6-将反应物料从反应釜Ⅱ输送至反应釜Ⅲ中进行终缩获得成品。
本发明进一步设置:所述对本二甲酸和乙二酸的摩尔比为1:1-1.5。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅰ、反应釜Ⅱ、反应釜Ⅲ外接有氮气罐,所述氮气罐与所述反应釜Ⅰ、反应釜Ⅱ、反应釜Ⅲ之间设置有置换阀以及氮封阀。
本发明进一步设置:所述氮气罐使用步骤如下:在通入反应物料之前,打开氮气置换阀对反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行氮气置换,经测量所述反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内氧含量≤0.05%时,关闭置换阀同时打开氮封阀,控制氮气流量在1~2Nm3/h进行保护。
本发明进一步设置:所述预缩1阶段的反应温度为265-270℃,反应压力为20-25KPa,反应时间为0.5h。
本发明进一步设置:所述预缩2阶段的反应温度为270-275℃,反应压力为3.5KPa,反应时间为0.75h。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅰ为立式不带搅拌结构。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅱ为卧式带搅拌结构。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅲ为卧式双轴搅拌结构。。
本发明进一步设置:所述终缩阶段的反应温度为275-280℃,反应压力为0.15KPa,反应时间为3-3.5h。
本发明的有益效果:采用本发明的技术方案,该方法制得的纯聚酯树脂特性粘度为0.95-1.1dL/g,能够适应大多数场合的使用。
具体实施方式
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种纯聚酯的制备方法,包括如下步骤:
1-将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂以及改性剂在打浆罐内进行混合均匀,形成浆料,其中催化剂的选用可以是锑系催化剂,如三氧化二锑、乙二醇锑;也可以是锡系催化剂或钛系催化剂或锗系催化剂,改性剂可以根据具体的需求进行选择;
2-将上述搅拌均匀的浆料运输到酯化釜Ⅰ中,温度升至250-255℃,酯化釜Ⅰ内压力为0.2-0.3MPa,反应时间1.0-1.5小时;
3-将酯化釜Ⅰ中的反应物料继续输送至酯化釜Ⅱ中,温度升至260-265℃,酯化釜Ⅱ内压力为0.2-0.3MPa,反应时间0.5-1.0小时;
4-将步骤3中的反应物料继续输送至反应釜Ⅰ中进行预缩1阶段;
5-将反应物料从反应釜Ⅰ输送至反应釜Ⅱ中进行预缩2阶段;
6-将反应物料从反应釜Ⅱ输送至反应釜Ⅲ中进行终缩获得成品。
本发明进一步设置:所述对本二甲酸和乙二酸的摩尔比为1∶1-1.5。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅰ、反应釜Ⅱ、反应釜Ⅲ外接有氮气罐,所述氮气罐与所述反应釜Ⅰ、反应釜Ⅱ、反应釜Ⅲ之间设置有置换阀以及氮封阀。
本发明进一步设置:所述氮气罐使用步骤如下:在通入反应物料之前,打开氮气置换阀对反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行氮气置换,经测量所述反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内氧含量≤0.05%时,关闭置换阀同时打开氮封阀,控制氮气流量在1~2Nm 3/h进行保护。
本发明进一步设置:所述预缩1阶段的反应温度为265-270℃,反应压力为20-25KPa,反应时间为0.5h。
本发明进一步设置:所述预缩2阶段的反应温度为270-275℃,反应压力为3.5KPa,反应时间为0.75h。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅰ为立式不带搅拌结构。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅱ为卧式带搅拌结构。
本发明进一步设置:所述反应釜Ⅲ为卧式双轴搅拌结构。。
本发明进一步设置:所述终缩阶段的反应温度为275-280℃,反应压力为0.15KPa,反应时间为3-3.5h。
本发明的有益效果:采用本发明的技术方案,该方法制得的纯聚酯树脂特性粘度为0.95-1.1dL/g,能够适应大多数场合的使用。
实施例1
本实施例中:
1-将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂以及改性剂在打浆罐内进行混合均匀,形成浆料,其中催化剂的三氧化二锑、其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1∶1,同时打开氮气置换阀对反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行氮气置换,经测量所述反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内氧含量≤0.05%时,关闭置换阀同时打开氮封阀,控制氮气流量在1~2Nm3/h进行保护。
2-将上述搅拌均匀的浆料运输到酯化釜Ⅰ中,温度升至250℃,酯化釜Ⅰ内压力为0.3MPa,反应时间1.5小时;
3-将酯化釜Ⅰ中的反应物料继续输送至酯化釜Ⅱ中,温度升至260℃,酯化釜Ⅱ内压力为0.3MPa,反应时间0.5小时;
4-将步骤3中的反应物料继续输送至反应釜Ⅰ中进行预缩1阶段,所述预缩1阶段的反应温度为265℃,反应压力为20KPa,反应时间为0.5h。
5-将反应物料从反应釜Ⅰ输送至反应釜Ⅱ中进行预缩2阶段,所述预缩2阶段的反应温度为270℃,反应压力为3.5KPa,反应时间为0.75h。
6-将反应物料从反应釜Ⅱ输送至反应釜Ⅲ中进行终缩获得成品,所述终缩阶段的反应温度为275℃,反应压力为0.15KPa,反应时间为3h。
实施例2:
1-将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂以及改性剂在打浆罐内进行混合均匀,形成浆料,其中催化剂的三氧化二锑、其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1∶1.2,同时打开氮气置换阀对反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行氮气置换,经测量所述反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内氧含量≤0.05%时,关闭置换阀同时打开氮封阀,控制氮气流量在1~2Nm3/h进行保护。
2-将上述搅拌均匀的浆料运输到酯化釜Ⅰ中,温度升至255℃,酯化釜Ⅰ内压力为0.3MPa,反应时间1.5小时;
3-将酯化釜Ⅰ中的反应物料继续输送至酯化釜Ⅱ中,温度升至265℃,酯化釜Ⅱ内压力为0.3MPa,反应时间0.5小时;
4-将步骤3中的反应物料继续输送至反应釜Ⅰ中进行预缩1阶段,所述预缩1阶段的反应温度为265℃,反应压力为20KPa,反应时间为0.5h。
5-将反应物料从反应釜Ⅰ输送至反应釜Ⅱ中进行预缩2阶段,所述预缩2阶段的反应温度为270℃,反应压力为3.5KPa,反应时间为0.75h。
6-将反应物料从反应釜Ⅱ输送至反应釜Ⅲ中进行终缩获得成品,所述终缩阶段的反应温度为275℃,反应压力为0.15KPa,反应时间为3h。
实施例3:
1-将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂以及改性剂在打浆罐内进行混合均匀,形成浆料,其中催化剂的三氧化二锑、其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1∶1.2,同时打开氮气置换阀对反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行氮气置换,经测量所述反应釜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内氧含量≤0.05%时,关闭置换阀同时打开氮封阀,控制氮气流量在1~2Nm3/h进行保护。
2-将上述搅拌均匀的浆料运输到酯化釜Ⅰ中,温度升至255℃,酯化釜Ⅰ内压力为0.3MPa,反应时间1.5小时;
3-将酯化釜Ⅰ中的反应物料继续输送至酯化釜Ⅱ中,温度升至265℃,酯化釜Ⅱ内压力为0.3MPa,反应时间0.5小时;
4-将步骤3中的反应物料继续输送至反应釜Ⅰ中进行预缩1阶段,所述预缩1阶段的反应温度为265℃,反应压力为20KPa,反应时间为0.5h。
5-将反应物料从反应釜Ⅰ输送至反应釜Ⅱ中进行预缩2阶段,所述预缩2阶段的反应温度为270℃,反应压力为3.5KPa,反应时间为0.75h。
6-将反应物料从反应釜Ⅱ输送至反应釜Ⅲ中进行终缩获得成品,所述终缩阶段的反应温度为275℃,反应压力为0.15KPa,反应时间为3h。
对上述实施例进行检测参数如表1所示:
表1
Figure BDA0002719784150000081
采用本发明的技术方案,该方法制得的纯聚酯树脂特性粘度为0.95-1.1dL/g,并设置了氮气罐进行对预缩阶段进行保护,获得产品符合标准能够适应大多数场合的使用。

Claims (1)

1.一种快速固化型纯聚酯树脂的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将催化剂、对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、三甲基-1,6-己二醇、新戊二醇混合,控制温度在150-165℃进行酯化反应3.5-5.5h;
(2)待混合物料的酸值降低至180mgKOH/g以下时,通入氮气进行保护,将上述混合物料升温至210±5℃进行保温反应4-8h;
(3)待反应混合物的酸值降为50-75mgKOH/g以下时,随后向上述混合物料中继续加入羟基丁酸及1,2,4-丁三醇,并升温至220-240℃进行保温反应至无明显馏出物蒸出,且反应物的酸值小于25mgKOH/g为止;
(4)继续向上述混合物料中加入抗氧剂,保持40-60mmHg的真空度进行反应以促成聚酯树脂的形成,待酸值降低至15mgKOH/g以下时停止拉真空,得到第一混合物料,备用;
(5)另取N,N,N-三甲基-2-羟基十六烷基氯化铵和乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸混合,升温至150±5℃进行酯化反应,得到第二混合物料,备用;
(6)将所述第一混合物料降温至220±10℃,并加入所述第二混合物料混匀,继续升温至230±5℃进行反应,待反应物的酸值为28-35mgKOH/g时停止反应,趁热高温出料,经冷却、破碎、造粒,即得。
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