[发明专利]一种膜用聚酯的生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚酯的生产方法。

背景技术：

近年来，随着人类生存环境的日益恶化，人们越来越关注开发环境 友好性材料和使用可再生原材料。石油作为不可再生资源，是最重要的 化工原料，但是由于在使用工程中以及最终废弃中大量CO2的排放， CO2大量排放导致了全球气候变暖等一系列的问题，并且直接威胁人 类的生存。如何替代和减少使用石油作为原材料，是人们面临重要研究 问题之一。

聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)由于其机械、物理、化 学性能优异，如机械强度好、耐热、耐化学试剂、透明性好等特点，现 已广泛应用于多个方面，如纺制短纤、长丝、用作包装材料、电绝缘材 料、薄面和其他模塑产品等。由于生产PET的原料都是来源于石油的加 工品。如何使用非石油原料开发PET产品也是一个重要的研究课题。

人们使用可再生的生物资源，开发出了各种新型的聚酯，例如杜邦 公司通过对玉米进行发酵，经过生物和化工过程，制备得到1，3-PDO， 并开发出了含有约36wt％来源于生物材料而非石油材料的聚对苯二甲 酸丙二醇酯(PTT)聚合物。Natureworks公司同样以其他农作物为原料， 经过生物和化工过程，生产出了纯生物来源和易于生物降解的聚乳酸 (PLA)聚合物。

乙二醇是合成PET的重要原料，每制造一吨PET聚酯需要0.35吨 乙二醇，全世界现有的乙二醇都是石油工业的产品，而制造一吨乙二 醇涉及到6吨以上的石油原料。利用可再生的玉米资源生产聚酯工业中 的乙二醇是国内外研究的热点，这对减少人们对石油资源的依赖，促进 聚酯产业的可持续发展有重要意义。本发明中二元醇是由生物材料生 产，是将生物材料中碳源转移到乙二醇中。

其他农作物是一种可再生资源，能将空气中的CO2通过光合作用， 转化为各种淀粉、糖类、纤维素、木质素等在其他农作物果实及其秸秆 中储存起来。

作为聚对苯二甲酸乙二酯的制备方法，在聚合催化剂存在、减压下， 使该反应产物发生缩聚反应获得预定的聚合度的方法。众所周知的是： 聚合反应的反应速率和产物聚酯的品质受聚合反应步骤中的催化剂的 类型的影响很大。作为聚对苯二甲酸乙二酯的聚合催化剂，锑化合物被 广泛采用，因为它们对聚合具有优异的催化性质，并具所得聚酯具有良 好的色调。然而当用锑化合物作催化剂时，在缩聚过程中锑被沉淀出来， 在将聚合物再次熔融进行时产生滞留时间，形成粘附并且累积，造成滤 网堵塞而诱发滤压上升或薄膜制品缺陷，从而成为问题。而且，当将锑 化合物用作聚合催化剂时，在较长的时间内所得聚酯连续实施熔纺时， 所得聚酯具有缺陷，外来杂质粘附并且累积在熔纺管口，并引起挤出通 过管口的聚合物熔体发生弯曲，在熔纺和拉伸过程中，弯曲现象导致绒 毛的形成和熔纺丝的破损，污染环境。

作为非锑化合物的聚合物催化剂，建议采用钛化合物，然而，这种 催化剂产生一个新的缺陷：所得聚酯自身色调变黄并具有较差的热熔稳 定性。作为生产聚酯的催化剂的钛化合物与磷化合物，的确在一定程度 上这种方法能改进熔融加热的聚酯的稳定性。然而，所得聚酯的色调难 以令人满意。加锰化合物后，色调变好了，但是热稳定性下降，加的钛 化合物的量很大，反应时间很长。因此必须解决这些问题。

另外，在制膜时为了提高生产率，在制膜过程中，确保膜厚的均一 度和成膜速度，希望挤出后的熔体从模头到转动冷鼓这一过程中能迅速 骤冷，并且铸片和冷鼓之间要尽可能的贴紧。紧密贴附是通过静电吸附 来实现的。对薄膜施加静电，从理论上讲，熔体的比电阻越小，静电吸 附的效果就越好，冷鼓的转速即可适当提高，拉膜速度也就得到提高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种乙二醇的碳元素来源于生物原料的制备 聚酯的生产方法，还在于提供一种具有较高的静电吸附能力的聚酯的生 产方法。

本发明的技术解决方案是：

一种聚酯的生产方法，其特征是：在缩聚反应中加入反应的催化剂， 包括钛化合物、镁化合物、磷化合物。聚酯的制备原料-乙二醇，为其 中碳元素是来源于生物材料的二元醇。

所述生物材料为玉米、小麦其他农作物或其他农作物的秸秆。乙二 醇是生物材料经过生物发酵和/或化工加工过程制得。原料乙二醇中乙二 醇含量为95％～99.9％。