【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚酯及其制备方法，尤其涉及一种pbat聚酯及其制备方法。
技术介绍
1、现有技术中，聚酯生产一般采用直接酯化和缩聚两步法，在聚合过程和降解过程中会形成聚合度在2-10的低聚物。低聚物在聚酯结晶成核和晶粒生长方面都有影响。在聚酯纺丝过程中低聚物不仅会形成微泡，造成疵点和毛丝，还会在喷丝板凝结，经长时间高温氧化而变焦，污染板面，并且高熔点的环状低聚物容易沉积在纤维表面，从而降低纤维拉伸强度。在聚酯双向拉伸成膜过程中，部分低聚物会发生挥发，凝聚在膜头的贴附丝或贴附带上，污染膜头，而产生纵向条纹。高熔点的环状低聚物还会保留在薄膜当中，形成“晶点”，影响薄膜质量。
2、低聚物不仅对后续加工有不利影响，在缩聚过程中，会有大量的低聚物被抽到真空喷淋系统，造成喷淋液中低聚物的富集以及换热器的堵塞，因此有必要从源头上降低聚酯生产过程中低聚物的产生。
3、目前针对聚酯中低聚物的去除，主要有两种方法，第一是通过固相增粘将低聚物转化为高分子量聚酯，或者利用真空或者惰性气体清扫使之升华而从内部去除。第二是采用溶剂萃取，将低聚物溶解在你溶剂中分离出来。
4、由于pbat的熔点较低，难以进行固相增粘。目前郑敏等人采用混合溶剂氯仿/二恶烷可以将单体、包括聚合度大于5的线性低聚物以及环状低聚物都完全溶解在溶剂中并加以分离。南亚塑料以六氟异丙醇溶解pet切片，提取低聚物，王文娟采用二甲苯作萃取剂可以对聚酯中的低聚物进行有效萃取。但是萃取过程比较繁琐，导致成本增加，且提取液一般采用有机溶剂，对环境造成污染。>
5、专利cn 102358778 a公开了一种生物降解母料，所述配方以重量份数计包括：生物降解单体或预聚物10～80重量份；催化剂0.01～5重量份；反应活化剂0.05～5重量份；热稳定剂0.1～5重量份；阻燃剂0～80重量份；填充物0～80重量份；抗静电剂0～80重量份；颜料0～80重量份；发泡剂0～80重量份；表面偶联剂0～5重量份；但是其中的凹凸棒土只是作为一种填充剂，不参与反应，不能与磷稳定剂、钛催化剂等相互作用，形成络合物，无法发生缩聚反应形成大分子，因此也无法降低低聚物含量。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术旨在提供一种低聚物含量不高于50ppm的pbat聚酯；本专利技术的另一目的在于提供一种所述pbat聚酯的制备方法。
2、技术方案：本专利技术所述的食品级pbat聚酯，该聚酯包含如下元素成分及质量百分比：mg：0.071～0.720％，si：0.133～1.310％，该聚酯的gpc图谱中mn＜2000的峰面积占比≤0.071％。
3、进一步地，合成该聚酯使用的催化剂由含磷化合物、钛催化剂和凹凸棒土反应得到。
4、所述pbat聚酯的制备方法，包括如下步骤：
5、(1)将凹凸棒土、含磷化合物和钛催化剂进行反应形成混合液a；
6、(2)酯化反应得到酯化物b；
7、(3)最后将混合液a加入到酯化物b中进行缩聚，制备得到pbat聚酯。
8、进一步地，步骤(1)中所述凹凸棒土的添加量占聚酯的5000-50000μg/g；所述含磷化合物中磷元素的添加量占聚酯的50-200μg/g；所述钛催化剂中钛元素的添加量占聚酯的10-300μg/g。
9、进一步地，所述钛催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、草酸钛钾中的至少一种；所述含磷化合物为磷酸、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、亚磷酸或亚磷酸三苯酯中的至少一种。
10、进一步地，步骤(2)中所述酯化反应原料包括己二酸或其衍生物、对苯二甲酸或其衍生物、丁二醇和催化剂，所述己二酸或其衍生物及对苯二甲酸或其衍生物之和与丁二醇的摩尔量之比为1：1.8-2.5；所述己二酸或其衍生物与对苯二甲酸或其衍生物的摩尔比为1:0.5-5。
11、进一步地，步骤(1)中所述混合液a的制备过程为：
12、(11)将含磷化合物加入到丁二醇中，搅拌加热后加入钛催化剂，继续反应，得到溶液，降温冷却；
13、(12)在溶液中加入凹凸棒土，加热后超声处理，使悬浮液混合均匀，得到混合液a。
14、进一步地，步骤(11)中所述搅拌加热后的温度为50-80℃，加入钛催化剂后控制反应温度为65-100℃，反应时间为1-3h，降温冷却后的温度为30-40℃；步骤(12)中所述加热温度为60-80℃，超声处理时间为20-50min。
15、进一步地，步骤(2)中所述酯化反应温度为160-250℃，反应压力为40～85kpa。
16、进一步地，步骤(3)中所述缩聚反应的过程为：在酯化物b中加入混合液a中搅拌，逐渐抽真空，在反应温度为200～245℃，反应压力为3～4.5kpa的条件下进行预缩反应得预缩物，于温度为200～280℃，真空度小于100pa条件下再进行缩聚反应；所述缩聚反应前对混合液进行搅拌，搅拌时间为8-15min。
17、所述的低含量低聚物的pbat聚酯可应用于制备食品包装薄膜、医疗护理薄膜或纤维领域。
18、本专利技术配方中各组分的功能描述：
19、凹凸棒土表面具有大量的羟基，与聚酯具有较好的亲和力，与磷稳定剂、钛催化剂等相互作用，形成络合物，有助于降低钛催化剂的催化活性，从而减少副反应的产生，不容易生成小分子；此外，凹凸棒土还可以和副反应生成的低聚物反应，使得低聚物分子量提升，有利于形成聚合度10以上的聚合物，通过真空系统不易被抽出，而且更容易发生缩聚反应形成大分子。
20、本专利技术以含磷化合物作为稳定剂，与凹凸棒、钛系催化剂络合后，降低钛催化剂对降解反应的催化选择性，在一定程度上可降低低聚物的生成，有利于促进低聚物聚合成高分子聚合物。
21、本专利技术所述催化剂为钛催化剂，具有较高的催化活性。
22、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：(1)本专利技术所述制备方法有效降低了聚酯中的低聚物含量(≤50ppm)，该方法通过加入凹凸棒土，与钛催化剂、稳定剂络合，降低了聚酯合成中低聚物的生成量，减少了聚酯中能够析出的低聚物的含量，为后道加工提供了更多可能；(2)该制备方法在缩聚阶段低聚物量降低，进入到真空系统的低聚物量减少，喷淋设备的换热器不易结垢，延长了设备维护的周期；(3)通过所述制备方法制得的pbat聚酯，由于其具有较低的低聚物含量，减少了纤维中的疵点和毛丝，提高了纤维的强度，提高了薄膜制品的强度和韧性，可应用于纤维、薄膜等领域。
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1.一种食品级PBAT聚酯，其特征在于，所述聚酯包含如下元素成分及质量百分比：Mg：0.071~0.720%，Si：0.133~1.310%，该聚酯的GPC图谱中Mn＜2000的峰面积占比≤0.071%。
2.根据权利要求1所述的食品级PBAT聚酯，其特征在于，合成该聚酯使用的催化剂由含磷化合物、钛催化剂和凹凸棒土反应得到。
3.一种权利要求1或2所述的PBAT聚酯的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述PBAT聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述凹凸棒土的添加量占聚酯的5000-50000 μg/g，所述含磷化合物中磷元素的添加量占聚酯的50-200 μg/g，所述钛催化剂中钛元素的添加量占聚酯的10-300 μg/g。
5.根据权利要求3所述PBAT聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述钛催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、草酸钛钾中的至少一种；所述含磷化合物为磷酸、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、亚磷酸或亚磷酸三苯酯中的至少一种。
6.根据权利要求3所述PBAT聚酯的制备方法，其特征
7.根据权利要求3所述PBAT聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述混合液A的制备过程为：
8.根据权利要求7所述PBAT聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（11）中所述搅拌加热后的温度为50-80 ℃，加入钛催化剂后控制反应温度为65-100 ℃，反应时间为1-3 h，降温冷却后的温度为30-40 ℃；步骤（12）中所述加热温度为60-80 ℃，超声处理时间为20-50min。
9.根据权利要求3所述PBAT聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述酯化反应温度为160-250 ℃，反应压力为40～85 kPa。
10.根据权利要求3所述PBAT聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述缩聚反应的过程为：在酯化物B中加入混合液A中搅拌，逐渐抽真空，在反应温度为200～245 ℃，反应压力为3～4.5 kPa的条件下进行预缩反应得预缩物，于温度为200～280 ℃，真空度小于100Pa条件下再进行缩聚反应。
...【技术特征摘要】
1.一种食品级pbat聚酯，其特征在于，所述聚酯包含如下元素成分及质量百分比：mg：0.071~0.720%，si：0.133~1.310%，该聚酯的gpc图谱中mn＜2000的峰面积占比≤0.071%。
2.根据权利要求1所述的食品级pbat聚酯，其特征在于，合成该聚酯使用的催化剂由含磷化合物、钛催化剂和凹凸棒土反应得到。
3.一种权利要求1或2所述的pbat聚酯的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述pbat聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述凹凸棒土的添加量占聚酯的5000-50000 μg/g，所述含磷化合物中磷元素的添加量占聚酯的50-200 μg/g，所述钛催化剂中钛元素的添加量占聚酯的10-300 μg/g。
5.根据权利要求3所述pbat聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述钛催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、草酸钛钾中的至少一种；所述含磷化合物为磷酸、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、亚磷酸或亚磷酸三苯酯中的至少一种。
6.根据权利要求3所述pbat聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述酯化反应原料包括己二酸或其衍生物、对苯二甲酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志明，潘小虎，梁家晨，李乃祥，庞道双，荣文刚，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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