[发明专利]一种聚酯组合物及其制造方法和用途

说明书

本发明公开了一种环状三聚体含量较低的聚酯组合物及其制造方法。该方法主要是将聚酯切片在质量浓度为5%～50%的螯合剂和质量浓度为0.2～5%的膨润剂水溶液中在60℃～180℃下处理0.5～30小时得到，其中螯合剂和膨润剂的质量比为1～250，所得聚酯组合物中环状三聚体的含量为0.2～0.6wt%，且该聚酯组合物中环状三聚体的再生速度很低，在氮气下300℃熔融时环状三聚体的生成速度为0.001～0.015wt%/min，可应用于薄膜等聚酯产品。

技术领域

本发明涉及一种聚酯组合物及其制造方法和用途，更具体的，涉及一种低环状三聚体含量的聚酯组合物。

背景技术

聚酯因其优良的特性，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二酯（PPT）、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT），因其优良的机械特性、化学特性、尺寸稳定性和透明性，在纤维、薄膜、树脂等领域受到广泛的应用。

通常，在聚酯的聚合过程中不可避免的会产生低聚物这一副产物，其量一般占聚酯总量的2wt%左右。此处所说的低聚物主要指单体、二聚体，三聚体等，其中又以环状三聚体占绝大部分，约为聚酯总量的1wt%左右。低聚物在制模或纺丝的过程中会污染设备上的一些组件，如模具、排气口、喷丝板等，这样会使设备清理、更换的频率变高，降低生产效率。

环状三聚体还会在成型后聚酯产品如薄膜、薄板、瓶子等表面析出形成白色异物，造成成型品不合格、价值降低等问题。另外，当这些聚酯产品用于食品包装材料时，环状三聚体会进入包装内的食品，对食品造成污染。

由于上述问题的存在，目前为止本领域技术人员提出了一些降低聚酯中环状三聚体含量的方法。例如，通过将聚酯与螯合剂、硼盐、胺基化合物进行混炼的方法去除一部分环状三聚体，但是由该方法得到的聚酯在后期高温加工处理过程中螯合剂、硼盐等容易析出，而且对特定低聚物环状三聚体的再生抑制效果不明显。再比如，将得到的聚酯再经过固相聚合或在惰性气体下热处理从而降低聚酯中环状三聚体的含量，但是这种方法只能降低聚酯中初始环状三聚体的含量，不能解决其在后续的高温加工环境中再生的问题。还有的方法是使用有机溶剂从聚酯中提取而除去环状三聚体，但这种方法后续需要回收大量有机溶剂，成本较高，操作麻烦，在工业上难以执行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环状三聚体含量低，且环状三聚体熔融再生抑制效果较好的聚酯组合物及其制造方法。

线型高聚物与环状三聚体之间存在着可逆反应，以PET为例，其中的环状三聚体由聚酯原料的两种单体（二元酸/二元酸酯和二元醇）形成，该环状三聚体的结构式及所述的可逆反应如下反应式所示，

在一定温度下，聚酯中环状三聚体的含量会达到一个平衡饱和值，达到平衡饱和值后，将不会增加。而且温度越高，这个平衡饱和值越大，也即环状三聚体的含量越大。

一般降低聚酯中环状三聚体的方法虽然可以使得初始处理后的聚酯中环状三聚体的含量下降一点，但是正如上面所说，生成环状三聚体的反应为吸热反应，聚酯的后续使用如制成纤维、薄膜等时的温度必然会高于聚酯的熔点，此时的反应会向着生成环状三聚体的方向进行，直至达到平衡。本发明的聚酯组合物在氮气氛围下300℃熔融时环状三聚体的生成速度为0.001～0.015wt%/min，通过控制聚酯组合物的制造方法，更好得，可以把该生成速度控制在0.002～0.01wt%/min范围内。也即，本发明提供的是一种解决后续高温加工环境中环状三聚体再生问题的聚酯组合物。

本发明的技术方案：

一种聚酯组合物，该聚酯组合物由聚酯切片在质量浓度为5～50%的螯合剂和质量浓度为0.2～5%的膨润剂的水溶液中在60～180℃下处理0.5～30h得到，其中螯合剂和膨润剂的质量比为1～250。

上述膨润剂也称为渗透剂，是一类能够帮助需要渗透的物质渗透到需要被渗透物质的化学产品，一般分为非离子型膨润剂和阴离子型膨润剂两类。