[发明专利]聚酯的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚酯的制备方法，更具体地说涉及一种由多元醇和多元羧酸反应制备聚酯的方法。

众所周知，聚酯可由多元羧酸或多元羧酸酯与多元醇进行酯化反应或酯交换反应而制得。美国专利US 4077945公开了一种制备聚酯的方法，其特点是将一部分乙二醇先加入高压釜中并在加压下加热，然后将其余的乙二醇和对苯二甲酸混合制成预聚物，再将此预聚物加到所述的加热的乙二醇中，此方法的不足之处在于在反应开始时乙二醇是过量的，这样在制备聚酯的过程中，容易发生乙二醇之间的成醚反应，所以在聚酯产品中往往含有聚醚链或产生副产物聚醚，而使聚酯产品的对光和热的稳定性降低。美国专利US4223124公开了一种制备含低醚副产品聚酯的方法，该方法是先由多元羧酸或酯和多元醇反应生成聚酯低聚物，然后以此低聚物作为溶剂，向此低聚物中加入多元羧酸和多元醇，其特点多元酸可一次加入，也可分步加入，而多元醇则是分两步以至无限步加入，而且在反应初始阶段加入的多元醇是不足量的，而在后来反应阶段或最后反应阶段多元醇是过量的，从而减少了聚酯中的聚醚成份，但此专利未能提供最大限度地降低聚酯产品中所含聚醚的方法。

本发明的目的是提供一种制备聚酯的新方法，该方法能最大限度地降低聚酯产品中的聚醚成份，从而使所得产品的实测分子量与设计分子量更接近。

本发明的另一个目的是制备分子量分布窄的聚酯产品。

为达到上述目的，本发明采用的解决方案是：在由多元羧酸和多元醇反应制备聚酯时，将多元羧酸一次加入反应器内，多元醇以分步方式加入反应器内，而且使得在最后一步所加多元醇中所含羟基的量为2a(摩尔)，最后一步之前所有各步所加多元醇中所含羟基的累计量为M-a(摩尔)，其中M为所加入的全部羧酸中所含羧基的量(摩尔)，a为所加入的全部多元醇中所含羟基的量(摩尔)与所加入的全部多元羧酸中所含羧基的量(摩尔)之差。

通过采用上述的技术方案，可保证在最后一步所加入的多元醇中所含羟基的量与最后一步多元醇加入前的酯化反应液中所含羧基的量的摩尔比为2，在这种情况下，所得聚酯产品的实测分子量和设计分子量更为接近。而且，两摩尔醇与一摩尔羧酸反应生成以羟基封端的产物，理论上一般只生成HOR′OOC-R-COOR′OH这样一种产物，从而使最终产物的分子量分布较窄；若在最后一步所加入的多元醇中所含羟基的量与加入最后一步多元醇加入前的酯化反应液中羧基的量的摩尔比小于2，则可生成两种或更多种产物，即可以生成HOR′OOC-R-COOR′OH及HOR′OOC-R-COOR′OOC-R-COOR′OH等产物；若最后一步所加入的多元醇中所含羟基的量与加入最后一步多元醇加入前的酯化反应液中羧基的量的摩尔比小于2，则会有成醚副反应发生，且未加入最后一步多元醇时已生成的以羧基封端的产物与最后一步加入的多元醇反应而生成的产物也有多种可能性，从而使所得产物分子量分布加宽。

本发明所说的多元醇以分步方式加入反应器内，是指多元醇可以分两步、三步、四步、五步、六步、七步、八步、九步、十步或十步以上加入反应器内直至连续滴加到反应器内。

本发明所说的多元醇具有如下的化学结构式：

R¹(OH)_m其中R¹为烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、烯烃基、卤代烃基等，m=2～4。当R¹为烷基、烯烃基、卤代烃基时，R¹含有2至16个碳原子；当R¹为芳基、烷芳基、芳烷基时，R¹含有8至16个碳原子。更具体地，所说的多元醇为选自乙二醇、丙二醇的各种异构体、丁二醇的各种异构体、戊二醇、己二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷之一或上述多元醇的混合物。

本发明所说的多元羧酸具有如下的化学结构式：