[发明专利]改性聚酯

说明书

本发明涉及聚酯技术领域，是一种改性聚酯，而该改性聚酯主要用于制备双组分聚氨酯漆。

涤纶聚酯生产及产品后加工过程中，有大量废料产生，例如，生产的中间产品、等外品，开停车或发生事故时的半成品，还有涤纶纤维薄膜和聚酯瓶生产过程中产生的废丝、片等，一些高档次废料可经过再造粒或纺丝回收，但此过程仍产生二次废料，这些聚酯废料均为线型对称的带有苯环结构的大分子，具有良好的耐热、耐候、耐磨牲及电绝缘性和良好的附着力。但由于聚酯废料是分子量约为2万左右的聚对苯二甲酸乙二醇酯，熔点高达280℃，该聚酯废料在普通的有机溶剂中不溶解，因此不能直接用于涂料生产中。

聚氨酯漆是一种综合性能优良的涂料，广泛应用于家俱装饰、建筑装璜、设备防腐及金属、皮革涂饰等方面。该漆的常规制备方法是以邻苯二甲酸酐、已二酸、十一烯酸、顺酐、丙二醇及三羟甲基丙烷等原料合成，这些原料均为紧俏价高的化工产品，使得聚氨能漆的生产成本很高。

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种聚酯废料再利用的有效途径，降低主产成本，并提高聚氨酯漆的性能的改性聚酯。

本发明的改性聚酯，是以聚酯废料为起始原料，经二甘醇和季戊四醇或二甘醇和丙三醇或二甘醇和季戊四醇和丙三醇的混合物热回流醇解，并馏出乙二醇，减压缩聚而制得的羟值为140～230mgKOH/g的聚酯。

醇解配料重量比为：

聚酯废料                 46.7～49％

二甘醇                   40.6～49％

季戊四醇                 4.2～10.4％

醋酸锌                   0.04～0.25％

醇解配料重量比为：

聚酯废料                 46.7～47.2％

二甘醇                   46.5～49.4％

丙三醇                   3.4～6.7％

醋酸锌                   0.04～0.25％

醇解配料重量比为：

聚酯废料                 47.5～48.2％

二甘醇                   42.7～44.6％

季戊四醇                 3.4～6.8％

丙三醇                   2.3～4.6％

醋酸锌                   0.04～0.25％

醇解为将上述配料加入反应器，在搅拌下加热至230～240℃，回流反应2～3小时。醇解过程中产主的乙二醇不断地通过分馏柱馏出反应体系，使醇解反应顺利进行。缩聚为在残压为667～2000Pa和200～230℃下缩聚0.5～1小时，催化剂通常用醋酸锌，目的是加速解聚反应进行。

本发明是用二甘醇和其它多元醇的混合物来解聚聚酯废料，以引入改性基团，达到用于制漆的目的。以聚酯在二甘醇中醇解为例，其反应过程表示如下：

二甘醇的沸点高达245℃，易于提高醇解温度，使聚酯废料高分子迅速解聚，并分离出反应生成的乙二醇。由于二甘醇合有醚键，使解聚分子链成为活性有柔性的链段，使其溶解性好。但聚酯废料用二甘醇解聚，只能形成线型对称的对苯结构，分子没有支化度，易结晶，且制备的聚氨酯漆的硬度、冲击强度和耐腐蚀性相对较弱。季戊四醇的加入可改善进一步反应生成的高分子结构，季戊四醇有四个活泼的羟基，可使聚酯废料解聚后的分子链在下一步反应中形成部分交联支化结构，季戊四醇的引入还可以破坏对苯二甲酸在线型分子中的结晶倾向。同理，也可以使用丙三醇达到以上的效果。

醇解物的分子量较低，分子量分布加宽，为使聚氨酯漆成膜后有一定的硬度和强度，可使醇解物进一步缩聚，以得到一定分子量和羟值的缩合物。也可以在缩聚前在醇解物中加入2～5％的松香和5～12％的邻苯二甲酸酐，在220～230℃反应1～2小时，然后进行缩聚，以调节羟值，并改善缩聚产物的溶解性和成膜光泽。还可以在缩聚前在醇解物中加入5～11％的己二酸，在215～225℃反应1-2小时，然后进行缩聚，以降低缩聚产物的粘度，提高聚氨酯漆的柔韧性。

将上述改性聚酯制备的聚氨酯漆，其为甲乙双组份漆，甲乙组分的重量配比为1∶2.5～4；

甲组分重量百分比为：

改性聚酯          50％～60％

混合溶剂          40％50％

按常规还需加入甲组分总量的0.2％的流平剂CAB-35-1；