CN104017337A - 一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片，其特征为在聚酯切片中含有氮化钛和硫酸钡；氮化钛在聚酯切片中的重量含量为3～30ppm，硫酸钡在聚酯切片中的重量含量为0.1～5ppm。本发明还涉及该高吸热高亮度瓶级聚酯切片的制备方法。本发明的瓶级聚酯切片具有高吸热高亮度的优点。

Description

一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片及其制备方法

技术领域

本发本发明涉及一种瓶级聚酯切片，尤其涉及一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片及其制备方法。

背景技术

聚酯是以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为代表的热塑性线型饱和聚酯的总称，它的一个重要用途是用于食品包装领域。作为食品包装材料时PET既可制成双向拉伸包装膜，又可制成非晶态瓶坯后再吹塑制得到高强度、高透明的拉伸吹塑瓶，还可以直接挤出成片材后再热成型制得中空容器。PET制品具有透明、耐油、保香、卫生可靠和使用温度范围广等性能，因此在包装领域的用量不断增长。

在瓶坯吹制成瓶以前都需要加热到玻璃化温度以上，一般加热使用的是远红外灯加热装置。在切片中加入少量远红外线吸收物质，可以在基本不影响瓶子外观的情况下提高瓶坯远红外吸收能力，从而降低吹瓶的能耗，提高生产效率。我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，这两者之间的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。因此低能耗的产品是未来的发展方向。

目前市场上已经有远红外吸收聚酯切片，但由于该类产品都是使用碳黑类的材料作为远红外吸收剂，要到达满意的节能效果需要较大的添加量，对聚酯切片的色值影响较大。因此，有必要通过添加新型的远红外吸收剂，在提高聚酯切片切片的节能效果的同时改善切片的色值，提高最终产品的亮度，扩大该产品的应用领域。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种具有高吸热和高亮度的高吸热高亮度瓶级聚酯切片。

本发明的技术内容为，一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片，其特征为在聚酯切片中含有氮化钛和硫酸钡；氮化钛在聚酯切片中的重量含量为3～30 ppm，硫酸钡在聚酯切片中的重量含量为0.1～5 ppm。

在上述高吸热高亮度瓶级聚酯切片中，其特性粘度为0.8～0.9dl/g。

在上述高吸热高亮度瓶级聚酯切片中，氮化钛在聚酯切片中的重量含量优选为3～15 ppm，更优选为5～8 ppm；硫酸钡在聚酯切片中的重量含量为0.1～3 ppm，更优选为0.5～1 ppm。

本发明的另一目的在于提供上述高吸热高亮度瓶级聚酯切片的制备方法。

一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片的制备方法，其步骤如下

(1)、将氮化钛与乙二醇混合，调配为氮化钛浓度为0.5～1.5重量%的氮化钛混合溶液；将硫酸钡与乙二醇混合，调配为0.1～0.8重量%的硫酸钡混合溶液；

(2)、酯化反应：

将二元酸、二元醇、催化剂和调色剂调配成聚酯桨料，进入酯化反应釜，制得酯化物；

(3)、缩聚反应：

在步骤(2)中制得的酯化物中加入稳定剂与步骤(1)中制得的氮化钛混合溶液及硫酸钡混合溶液后进行预聚合反应和终聚合反应，终聚合反应后的物料再经过冷却切粒制得切片；

氮化钛混合溶液的加入量为使氮化钛在成品聚酯切片中的含量为3～30 ppm；

硫酸钡混合溶液的加入量为使硫酸钡在成品聚酯切片中的含量为0.1～5 ppm；

(4)、固相缩聚反应

将步骤(3)中制得的切片进行固相缩聚，即得成品高吸热高亮度瓶级聚酯切片。

在上述高吸热高亮度瓶级聚酯切片的制备方法中，配制的聚酯桨料采用常规生产聚酯时调配桨料的工艺，酯化反应，缩聚反应和固相缩聚反应均采用常规工艺；在酯化反应中二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸或2，6-萘二甲酸等；二元醇为乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇或二甘醇等；催化剂为醋酸锑等；酯化操作温度在250～280℃，酯化压力为0.2～0.4 Mpa，反应时间为2～3小时；二元酸和二元醇的重量比为2：1～5：1；催化剂的添加量为在成品聚酯切片的重量含量为500～700ppm；调色剂由红度剂和蓝度剂组成，红度剂添加量为在成品聚酯中的重量含量为0.3～0.7ppm，蓝度剂添加量为在成品聚酯中的重量含量为0.5～0.9ppm；

在缩聚反应中，稳定剂为聚磷酸等，稳定剂的添加量为在成品聚酯中的重量含量为30～70ppm；预聚合温度为260～280℃之间，真空度为550～650pa，反应时间1～3小时；终聚合温度为270～290℃，真空度为小于50pa，反应时间3～5小时；

固相缩聚反应为聚酯切片先在175～185℃温度下进行预结晶，反应时间3～8小时；然后在氮气流下进行固相缩聚，反应温度为210～230℃，反应时间15～25小时。

本发明与现有技术相比具有的优点是：本发明是是通过在聚酯切片中加入氮化钛和硫酸钡，从而在提高了瓶级聚酯切片吸收红外加热能量的同时又具有颜色浅，透明度高，乙醛含量低、强度高，抗开裂性好，韧性好，阻隔性好，便于后道加工等特点。可用于包装食品、饮料、药品等。它可以直接与包装内容物接触，并可同普通聚酯制品一起直接再生利用；本发明制得的瓶胚加热能耗降低了15%；使用本发明的聚酯切片可以降低聚酯切片在瓶坯吹塑过程中的加热能耗，本发明制得的瓶胚加热能耗降低了15%，具有明显节能效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

例1、

(1)、将氮化钛与乙二醇混合，调配为氮化钛浓度为1重量%的氮化钛混合溶液；将硫酸钡与乙二醇混合，调配为0.5重量%的硫酸钡混合溶液；

(2)、酯化反应：

将对苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）、醋酸锑、调色剂调成浆料后，进入酯化釜，酯化反应温度为270℃，反应压力为0.3 Mpa，反应时间2.5小时；对苯二甲酸和乙二醇的重量比为4：1；醋酸锑的添加量为在成品聚酯切片的重量含量为550ppm；调色剂由红度剂和蓝度剂组成，红度剂添加量为在成品聚酯中的重量含量为0.4ppm，蓝度剂添加量为在成品聚酯中的重量含量为0.6ppm；

(3)、缩聚反应：

在步骤(2)中制得的酯化物中加入稳定剂与步骤(1)中制得的氮化钛混合溶液及硫酸钡混合溶液后进行预聚合反应和终聚合反应，终聚合反应后的物料再经过冷却切粒制得切片；聚磷酸的添加量为在成品聚酯中的重量含量为40ppm；

氮化钛混合溶液的加入量为使氮化钛在成品聚酯切片中的含量为5 ppm；

硫酸钡混合溶液的加入量为使硫酸钡在成品聚酯切片中的含量为0. 5 ppm；

预聚合温度为270℃，真空度为600pa，反应时间2小时；终聚合温度为280℃，真空度为小于50pa，反应时间4小时；

(4)、固相缩聚反应

将步骤(3)中制得的切片先在180℃温度下进行预结晶，反应时间6小时；然后在氮气流下进行固相缩聚，反应温度为220℃，反应时间20小时，即得特性粘度为0.85dl/g的成品高吸热高亮度瓶级聚酯切片，该聚酯切片的色值的中L值为80.5。

 例2、

(1)、将氮化钛与乙二醇混合，调配为氮化钛浓度为1重量%的氮化钛混合溶液；将硫酸钡与乙二醇混合，调配为0.5重量%的硫酸钡混合溶液；

(2)、酯化反应：

将对苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）、醋酸锑、调色剂调成浆料后，进入酯化釜，酯化反应温度为270℃，反应压力为0.3 Mpa，反应时间2.5小时；对苯二甲酸和乙二醇的重量比为4：1；醋酸锑的添加量为在成品聚酯切片的重量含量为550ppm；调色剂由红度剂和蓝度剂组成，红度剂添加量为在成品聚酯中的重量含量为0.4ppm，蓝度剂添加量为在成品聚酯中的重量含量为0.6ppm；

(3)、缩聚反应：

在步骤(2)中制得的酯化物中加入稳定剂与步骤(1)中制得的氮化钛混合溶液及硫酸钡混合溶液后进行预聚合反应和终聚合反应，终聚合反应后的物料再经过冷却切粒制得切片；聚磷酸的添加量为在成品聚酯中的重量含量为40ppm；

氮化钛混合溶液的加入量为使氮化钛在成品聚酯切片中的含量为8 ppm；

硫酸钡混合溶液的加入量为使硫酸钡在成品聚酯切片中的含量为1 ppm；

预聚合温度为270℃，真空度为600pa，反应时间2小时；终聚合温度为280℃，真空度为小于50pa，反应时间4小时；

(4)、固相缩聚反应

将步骤(3)中制得的切片先在180℃温度下进行预结晶，反应时间6小时；然后在氮气流下进行固相缩聚，反应温度为220℃，反应时间20小时，即得特性粘度为0.86dl/g的成品高吸热高亮度瓶级聚酯切片，该聚酯切片的色值的中L值为81.2。

Claims (4)

1.一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片，其特征为在聚酯切片中含有氮化钛和硫酸钡；氮化钛在聚酯切片中的重量含量为3～30 ppm，硫酸钡在聚酯切片中的重量含量为0.1～5 ppm。

2.根据权利要求1所述的高吸热高亮度瓶级聚酯切片，其特征为聚酯切片特性粘度为0.8～0.9dl/g；氮化钛在聚酯切片中的重量含量为3～15 ppm；硫酸钡在聚酯切片中的重量含量为0.1～3 ppm。

3.根据权利要求2所述的高吸热高亮度瓶级聚酯切片，其特征为氮化钛在聚酯切片中的重量含量为5～8 ppm；硫酸钡在聚酯切片中的重量含量为0.5～1 ppm。

4.根据权利要求1所述的一种高吸热高亮度瓶级聚酯切片的制备方法，其步骤如下：

(1)、将氮化钛与乙二醇混合，调配为氮化钛浓度为0.5～1.5重量%的氮化钛混合溶液；将硫酸钡与乙二醇混合，调配为0.1～0.8重量%的硫酸钡混合溶液；

(2)、酯化反应：

将二元酸、二元醇、催化剂和调色剂调配成聚酯桨料，进入酯化反应釜，制得酯化物；

(3)、缩聚反应：

在步骤(2)中制得的酯化物中加入稳定剂与步骤(1)中制得的氮化钛混合溶液及硫酸钡混合溶液后进行预聚合反应和终聚合反应，终聚合反应后的物料再经过冷却切粒制得切片；

氮化钛混合溶液的加入量为使氮化钛在成品聚酯切片中的含量为3～30 ppm；

硫酸钡混合溶液的加入量为使硫酸钡在成品聚酯切片中的含量为0.1～5 ppm；

(4)、固相缩聚反应

将步骤(3)中制得的切片进行固相缩聚，即得成品高吸热高亮度瓶级聚酯切片。