[发明专利]用于制造中等分子量和高分子量聚酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚酯制造。

背景技术

线性聚酯通常由通过如下制造的低聚物来制备：使一种或多种二元羧酸与一种或多种二元醇通过直接酯化而一起进行反应；使一种或多种二甲酯和一种或多种二元醇通过酯交换而一起进行反应；或者在一种反应混合物中进行直接酯化和酯交换。在直接酯化的情况下反应混合物生成水，而在酯交换的情况下反应混合物生成甲醇。所得低聚物可以通过缩聚转化成分子量更高的聚酯聚合物。可以通过引入三官能或更高官能的反应物来替代二元羧酸、二元醇或二甲酯中的一些而制成支化聚酯。

低分子量聚酯通常在实现直接支化和缩聚的单阶段反应中制备。该反应通常在大气压力和接近二醇的常压沸点的温度(例如，对于使用乙二醇的反应而言，温度为约170-210℃)下实施。通常使用大量过量的二元醇。在接近反应结束时可以添加少量(例如约3％)二甲苯，以辅助从反应混合物中蒸馏除水。最终的产物是低分子量聚酯，其在冷却至室温后可以是液体，在一些情况下其为无定形固体。

中等分子量和高分子量的聚酯通常通过两阶段工艺制成。第一阶段通常是用于形成液态低分子量低聚物的直接酯化反应或酯交换反应，第二阶段通常是将该低聚物转化成具有目标分子量的聚合物的缩聚反应。为了完成这两个阶段需要大量时间。第一阶段的酯化反应例如可以利用与上述低分子量聚酯直接酯化反应类似的条件实施。第二阶段的缩聚反应通常在真空(例如约0.1-1mm压力)和高温(例如，对于由乙二醇得到的聚酯而言，温度高于环境温度，诸如为约270-290℃)条件下利用熔融聚合或固体聚合进行。真空和加热有助于去除过量的二醇。该反应混合物通常具有足够高的粘度，结果在缩聚反应期间对其进行搅拌非常困难。最终产物是中等分子量或高分子量的聚酯，其在冷却后是固体。通常对该固体产物进行造粒，再运输到终端用户。终端用户可以利用挤出机或其它适当的装置再熔融小球，并使熔融物形成薄膜或将其模制成固体物品。例如，容器(例如，在聚对苯二甲酸乙二醇树脂的情况下，为瓶子)是粒状聚酯树脂的非常大量的应用的代表。

发明内容

我们已经发现了一种用于制备中等分子量或高分子量聚酯浆液的方法，所述方法包括：

a)提供或形成酯低聚物；

b)通过在升高的压力和升高的温度下搅拌所述低聚物在能够与水形成共沸物的非反应性载剂中的溶液，将所述低聚物转化成聚酯聚合物；和

c)通过共沸回流从所述混合物中除水，从而获得中等分子量或高分子量聚酯聚合物在所述非反应性载剂中的浆液。

另一方面，本发明提供了一种新型聚酯浆液，其包含非反应性载剂和具有6000至20000amu的数均分子量(Mn)和5至20的羟值的线性聚酯聚合物，所述聚合物的主链不含或基本上不含亚乙基氧基团或亚丙基氧基团，并且所述浆液不含或者基本上不含会在缩聚温度下与所述聚合物发生反应的醇、二醇或酯。

另一方面，本发明提供了一种经包装的聚酯产品，其包含适于州际或出口运载且聚酯浆液储存于其中的容器，所述聚酯浆液包含高分子量聚酯聚合物在能够与水形成共沸物的非反应性载剂中的溶液，所述溶液不含或者基本上不含会在缩聚温度下与所述聚合物发生反应的醇、二醇或酯，并且包含至少约5％或更多的非反应性载剂。

另一方面，本发明提供了一种经包装的聚酯产品，其包含适于洲际或出口运载且聚酯浆液储存于其中的容器，所述聚酯浆液基本上由高分子量聚酯聚合物在能够与水形成共沸物的非反应性载剂中的溶液构成。

所公开的方法使反应快速完成，并且能够在反应物的选择中提供更大的灵活性。所得液态聚酯产物与粒状固态聚酯原料相比可以更便利地用于制造聚酯涂料和其它液态聚酯产品。

附图说明

图1是本发明所公开方法的一个实施方式的示意图。

图2是本发明所公开方法的另一实施方式的示意图。

图3是装满本发明所公开的聚酯浆液的运载容器的透视剖面图。

在各附图中，类似标号表示类似元件。附图中的各元件没有按照比例绘制。

具体实施方式

除非另有声明，如下术语应当具有如下含义并且可用于单数和复数。

术语“一个”、“一种”、“该”、“至少一个”和“一个或多个”交替使用。因而，例如，含有“一种”添加剂的涂料组合物指：涂料组合物可以包含“一种或多种”添加剂。

术语“共沸物”指两种或更多种纯化合物的混合物，它们会形成具有恒定沸点的混合物。

术语“升高的温度”指至少120℃的温度。