[发明专利]一种用废旧PET瓶制备UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法

说明书

本发明公开一种用废旧PET瓶制备UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。方法如下：用芳香族或脂肪族二异氰酸酯和废旧的PET醇解物在二月桂酸二丁基锡的条件下制得聚氨酯预聚物；反应器中滴加二月桂酸二丁基锡、对羟基苯甲醚以及丙烯酸羟基酯的混合液进行聚氨酯预聚物的封端反应，制得UV固化聚氨酯丙烯酸酯。本发明对废旧PET瓶进行再利用，不仅有效地缓解日益增多的废旧PET瓶对环境造成的压力，并且制备绿色环保的UV固化聚氨酯丙烯酸酯，其稳定性良好。

技术领域

本发明属于光固化涂料技术领域，具体涉及一种用废旧PET瓶制备UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。

背景技术

聚酯(PET)瓶因其质量轻，阻隔性好，强度高等优势，在饮料市场中被大量使用。通常这些PET饮料瓶使用一次后就会废弃，而PET瓶在自然条件下难以降解。为了避免废弃PET对环境的严重污染以及提高对不可再生资源的利用率，我国对废旧PET饮料瓶进行了回收，但与发达国家相比我国废旧PET回收率远远不够，所以亟待开发PET回收新工艺。PET回收可以分为物理回收法与化学回收法，其中物理回收法，优势在于投资少、工艺简单、准入门槛低，但是所制得的产品纯度低、稳定性差，所以主要用于低端领域。与物理回收法相比化学回收法所得产品稳定性好，更符合经济循环发展的理念，所以化学回收法越来越受到环境与化工行业工作者的重视。

PET是由对苯二甲酸与乙二醇缩聚而成，其结构中存在的大量酯键在过量二醇的作用下容易发生醇解反应，从而得到端羟基的PET低聚物。而这些具有端羟基活性的PET低聚物，可以作为涂料行业生产所需的原料。

中国专利CN103436145A公开了一种利用废PET甘油醇解制备醇酸树脂涂料的方法，对醇解产物不加分离，直接与植物油进行酯交换反应，再与酸酐反应制得醇酸树脂涂料，此PET回收工艺简单，节省时间但是制得的醇酸树脂涂料是油性的对环境不利同时醇解产物中的小分子会影响最终漆膜性能。现在涂料行业向着绿色环保，低或零VOC的方向发展，其中中国专利CN103865028A将PET 醇解物作为小分子扩链剂成功合成水性聚氨酯乳液。此工艺在缓解PET带来的环境问题同时还合成了环境友好型水性聚氨酯但是PET醇解物仅作为扩链剂，用量占比少导致废旧PET回收再利用效率较低。同时中国专利CN103304792在熔融条件完成PET醇解后加入多元醇，多元酸/酸酐，稳定剂等制得聚酯粉末，后续与环氧树脂E-12、颜填料等助剂混配制得一种环氧混合型粉末涂料用聚酯树脂，具有较好的耐黄变，耐烘烤，耐盐雾等性能，但此工艺较为复杂且固化时间长，固化温度高的缺陷限制了其在热敏性基材上的使用。

UV固化涂料因其固化温度低，干燥固化快，无需溶剂，环保节能等优势在新一代环保涂料中占据重要位置。利用废旧PET瓶的降解物制备UV固化涂料是一个极具前景的方向。Farahat,M.S.等人用二甘醇降解PET，后续使用甲基丙烯酰氯对降解得到的PET低聚物进行改性，制得UV光固化树脂但是过程使用毒性溶剂同时固化后漆膜机械性能较佳但缺乏综合性能。Vandana Jamdar等人使用2－甲基－1，3－丙二醇醇解废弃PET瓶并且利用回收的PET低聚物与甲基丙烯酸酯化制备UV光固化树脂，后续研究表明合成的UV树脂可以在基本不影响固化后漆膜性能的前提下最多可替代50％的商业环氧丙烯酸树脂，替代超过 50％固化后的漆膜性能明显下降。第二步PET低聚物合成UV固化树脂时存在着反应温度过高(不利于双键稳定)，工艺复杂等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种利用废旧PET瓶制备UV固化聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现，

一种用废旧PET瓶制备UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤，

废旧PET的醇解包括：将废旧PET瓶剪碎洗涤处理后，与乙二醇混合，加入催化剂，加热，得到PET的醇解液；