[发明专利]一种聚酯树脂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯树脂、其制备方法及应用。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）由于其成本低且性能优异，在食品包装行业、电子电器、医疗卫生、建筑材料和汽车漆等领域得到了广泛的应用。但是PET在使用过程中存在刚性强、韧性差、结晶速率低等缺点，因此利用化学改性的方法研究改性PET，获得优异性能新型聚酯品种，扩大聚酯产品在新领域的应用，受到了海内外学术界和产业界的高度重视。

另外，目前大量聚酯塑料废弃物的焚烧造成的环境污染引起了世界范围内的高度关注，世界各国都在研究对策，其中常用方法包括：现有合成高分子的回收再利用；从天然动植物中提取可生物降解的高分子，并与现有合成高分子共混或直接利用；合成原料丰富、可生物降解的新材料。尽管目前前两种方法取得了很大进展，但诸如回收技术的解决、再生产品的质量、天然提取高分子及其共混材料的性能以及残留的污染物质对环境的可能影响，仍束缚了他们的发展。因此研究原料丰富、可生物降解的新材料聚酯显的尤为重要，其具有重要的现实意义、经济价值和环保价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可生物降解的聚酯树脂。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种上述聚酯树脂的制备方法，该方法反应条件温和。

本发明所要解决的再一技术问题是提供上述聚酯树脂在纺织、胶黏剂、涂料、建材中的应用。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种聚酯树脂，所述的聚酯树脂是通过多元酸、多元醇和3-羟基烷酸先在酯化催化剂的作用下进行酯化反应，然后在缩聚催化剂和稳定剂的作用下进行缩聚反应制备获得，所述的多元酸、所述的多元醇、所述的3-羟基烷酸的投料摩尔比为1：1.3~1.6：0.25~0.65，所述多元酸为对苯二甲酸和间苯二甲酸，所述的对苯二甲酸和所述的间苯二甲酸的投料摩尔比为1： 0.88~0.91，所述多元醇为选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇中的一种或多种的组合。

优选地，所述多元醇为乙二醇和新戊二醇的混合物或乙二醇和1,2-丙二醇的混合物，所述的乙二醇与所述的新戊二醇的投料摩尔比为1：0.5~0.7，所述的乙二醇与所述的1,2-丙二醇的投料摩尔比为1：0.5~0.7。

进一步优选地，所述的多元醇为乙二醇和新戊二醇的混合物，所述的乙二醇与所述的新戊二醇的投料摩尔比为1：0.5~0.6。

优选地，所述的3-羟基烷酸为选自3-羟基丙酸、3-羟基丁酸、3-羟基戊酸中的一种或多种的组合。

优选地，所述的多元酸、所述的多元醇、所述的3-羟基烷酸、所述的酯化催化剂、所述的缩聚催化剂、所述的稳定剂的投料摩尔比为1：1.3~1.4：0.4~0.6：0.00025~0.0005：0.00009~0.0001：0.0002~0.0003。

优选地，所述的酯化催化剂为钛酸四丁酯和/或醋酸锌。

进一步优选地，所述的钛酸四丁酯和所述的醋酸锌的投料摩尔比为1:8~9。

优选地，所述缩聚催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸锑中任选一种或几种；所述稳定剂为磷酸三甲酯和/或亚磷酸三苯酯。

一种聚酯树脂的制备方法，包括依次进行的如下步骤：

步骤（1）、将所述的多元酸、所述的多元醇和所述的3-羟基烷酸在所述的酯化催化剂的作用下，在3~5h升温至180℃~210℃，酯化反应1~1.5h；

步骤（2）、向反应体系中加入所述的缩聚催化剂和所述的稳定剂，在200℃~220℃下反应10~30min；

步骤（3）、控制反应温度为210℃~240℃，压力为30~100Pa，缩聚反应2~3h。

具体地，所述的制备方法在搅拌下进行，步骤（1）的搅拌速率为90~110R/min；步骤（2）的搅拌速率为50~70R/min；步骤（3）中，当压力大于100Pa时，搅拌速率为50~70R/min；当压力小于等于100Pa时，搅拌速率为110~130R/min。

上述聚酯树脂在纺织、胶黏剂、涂料、建材中的应用。