[发明专利]一种水分散性聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯的制备方法及其产物，特别涉及一种水分散性聚酯及其制备方法。

背景技术

聚酯是由多元醇或其酯、多元醇组分通过酯化或酯交换反应得到的一种高分子树脂，水分散性聚酯则是在聚酯链中引入亲水性基团使其具备亲水性，被广泛的应用于纺织浆料等诸多领域。

现有技术制备水分散性聚酯的主要原料为多元醇、聚乙二醇等，虽然能够为水分散性聚酯链段提供较好的柔软性，但其耐疲劳性与粘附性相对较差。中国发明专利申请，名称为：具有改进的水分散性的磺基聚酯聚合物组合物，CN201280034885.6，公开了含有2,2,4,4-四烷基环丁-1,3-二醇的残基的磺基聚酯，具有高的水分散性。

碳酸酯键分子间的内聚力较强，具有较高的玻璃化转变温度和熔点，与普通聚酯键相比，具有较好的耐疲劳性及粘附性。在水分散性聚酯结构中引入部分碳酸酯键能够大大提高其耐疲劳性及粘附性。

发明内容

本发明的目的是：通过在水分散性聚酯链段中引入部分碳酸酯键，在不影响其生物降解性的前提下，提高其耐疲劳性及粘附性。

实现本发明目的的技术方案是：一种水分散性聚酯及其制备方法，首先将二元羧酸或酯、间苯磺酸盐和有机多元醇进行酯交换或酯化反应，再加入聚碳酸酯二醇进行缩聚反应得到聚合物，该聚合物为水分散性聚酯树脂。

具体为如下步骤：

A.酯交换或酯化反应：

将二元羧酸或酯、间苯磺酸盐和有机多元醇及酯交换或酯化催化剂在反应温度115-235℃，氮气保护下进行酯交换或酯化反应1-8小时，当副产物收集量大于理论值95％后，反应到达终点；

B.缩聚反应：

然后加入聚碳酸酯二醇和缩聚催化剂，在235-285℃下减压至-60kPa～-80kPa进行缩聚反应1-6h，即得到水分散性聚酯。

上述的水分散性聚酯及其制备方法，所述间苯磺酸盐用量为酸当量总量8％-20％，包括8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％，二元羧酸或酯用量为酸当量总量的60％-92％，包括61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％，、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％。所述聚碳酸酯二醇的用量为酸当量总质量分数的6％-25％，包括6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％，、22％、23％、25％、25％。

上述的水分散性聚酯及其制备方法，所述步骤A中醇酸当量比为(1.2-2.2)：1，包括1.2：1、1.3：1、1.4：1、1.5：1、1.6：1、1.7：1、1.8：1、1.9：1、2.0：1、2.1:1、2.2:1进行投料。

上述的水分散性聚酯及其制备方法，所述步骤A中催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、乙醇钠、甲醇钠、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠或乙酸铅中的一种或两种以上的任意组合，用量为投料中质量的30-1000ppm，催化剂优选为碳酸钠或碳酸氢钠，用量优选为50-300ppm。

上述的水分散性聚酯及其制备方法，所述步骤B中催化剂为所述方法中缩聚催化剂为醋酸锑、三氧化二锑、二氧化锗、钛酸正乙酯中的一种或两种以上的任意组合，用量为投料总质量的50-200ppm，催化剂优选为醋酸锑或三氧化二锑，用量优选为投料总质量的50-200ppm。

上述的水分散性聚酯及其制备方法，所述的二元羧酸或酯优选为邻苯二甲酸或酯、间苯二甲酸或酯、己二酸；所述的间苯磺酸盐优选为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙酯-5磺酸钠；所述的有机多元醇优选为乙二醇、1,4-丁二醇、己二醇、甘油；所述的聚碳酸酯二醇优选为日本旭化成的T5650J、G3450J。

一种水分散性聚酯，它是由二元羧酸或酯、间苯磺酸盐和有机多元醇进行酯交换或酯化反应后，再加入聚碳酸酯二醇进行缩聚反应得到的聚合物，即为上述任一方法所制备的聚合物。

本发明建立在绿色环保理念的基础上，经过广泛而深入的研究，通过二元羧酸或酯、间苯磺酸盐和有机多元醇进行酯交换或酯化反应后，再加入聚碳酸酯二醇进行缩聚反应得到一种水分散性聚酯，该水分散性聚酯不仅具有优异的水溶性或水分散性特点，其结构中含有碳酸酯键具有较强的内聚力，能够为经纱浆料提供优良的耐磨性及附着力，己二酸有效的提供树脂韧性。