专利名称：一种pet-n材料的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种PET-N材料的制备工艺，属于高分子材料合成改性领域。
背景技术：
高聚物的等温和非等温的热收缩型薄膜在应用数量上发展很快，这种薄膜使用简单，它的收缩力是取向高聚物的完全松弛的过程。它提供三个特殊的参数来控制不同的收缩薄膜材料。目前采用的热收缩薄膜的材料有PP、PVC和PETG。而国际上已经禁止使用 PVC薄膜作为包装材料，而OPP热收缩薄膜又因为强度、耐老化和回收二次利用等方面不如 PETG优越，所以特性粘度为0. 68dL/g、熔点215°C、分子量为21000的PETG材料在热收缩片材吸塑成型方面得到广泛的应用，但PETG材料在热收缩薄膜的制造和使用性能上也存在一定的不足1. PETG收缩薄膜开始收缩温度较高，收缩速率大，在容器周围容易形成大的气泡或皱纹，进而影响PETG收缩薄膜的质量；2.收缩薄膜收缩速率较慢时非均勻的加热不会引起问题，但在收缩速率较高的 PETG薄膜中会引起标记或人物图案的变形；3. PETG材料要想达到收缩率50%以上，拉伸比必须要大于2倍，然而PETG薄膜通常有较低的拉伸比，换句话说如果是采用双向拉伸，拉伸的比是很低的，对于紧固包装的热收缩薄膜，需要更高的拉伸比。
发明内容
本发明研究开发了一种PET-N材料的制备工艺，目的在于将熔融状态下的PET-N 特性粘度增加到0. 9-1. 0，分子量> 观000，克服了非结晶PET家族的粘度提不高的难题，克服PETG材料在热收缩薄膜应用中的缺点，能更加适用于电池收缩标签用的新型材料。本发明的技术解决方案一种PET-N材料的制备工艺，具体步骤为第一步溶液配制打浆首先将NPG、PTA和EG放入打浆釜，在常温下搅拌一小时，搅拌速度30_40rpm。第二步酯化工艺将上部打浆配置好的溶液进行酯化反应，酯化反应分为两个阶段，第一个阶段在第一酯化釜内进行，控制温度260°C，压力0. 25Mpa,时间llOmin，本阶段反应酯化率为 82%，第二阶段在第二酯化釜内进行，控制温度270°C，压力0. 02Mpa,时间95min，本阶段反应酯化率为97% ；将酯化反应生成的BHET(对苯二甲酸乙二酯)导入缩聚釜，在酯化过程中脱水塔回流部分控制110°C，塔底控制200°C，压力保持0. 3Mpa。第三步缩聚工艺将上步反应生成的BHET(对苯二甲酸乙二酯)加入缩聚催化剂(釙203)和热稳定剂(亚磷酸三苯酯)，并将物料升温230-240°C，将多余的EG蒸发出去后，常压下用队气将溶液压送入缩聚釜进行缩聚反应。聚合反应时物料在釜内的反应分成两个阶段控制，前一段是低真空缩聚，温度控制在250-260°C，余压约5. 3Kpa。后一阶段为高真空缩聚阶段，温度控制在270485°C，余压小于lOOpa，随着搅拌电流的增加，缩聚釜内的物料粘度也不断增加，当电流增加到一定值时，证明熔体粘度已经达到。(在试验设备中电流由1.2A.可以上升到2.3A。)第四步切粒工艺经过检测后确认PET-N材料符合指标要求，开放料阀，同时对釜内充队气，压力 0. 5Mpa,开冷却水槽阀门和切粒机进行切粒，控制铸带头温度280°C，切粒机水量500L/h， 冷却水压力0. 2Mpa，冷却器温度30°C。所述NPG、PTA 和 EG 的配比为 0. 3 1 2。为了降低分子量的分布范围，缩聚工艺中，缩聚釜采用变速可调的搅拌器，内有锚式搅拌叶，搅拌叶与釜体内壁间隙很小< 5mm，使搅拌无死区，防止高粘物料结壁导致降解。本发明的有益效果经检测，由本工艺制备的PET-N材料具有透明度高、光泽度高的优点，是一种全新的透明单向拉伸薄膜制模材料，在做双向拉伸薄膜的时候厚薄度均勻， 收缩包装不易起皱，更加适应电池收缩标签材料的要求。
具体实施例方式下面结合附图
对本发明进行进一步描述1.原料及配比①NPG，全称新戊二醇，化学名称2，2_二甲基-1，3-丙二醇；分子式=C5H12O2 ；分子量104. 15 ；物理化学性质白色结晶体，无臭，具有吸湿性；熔点1M-130°C;沸点210°C;密度(210C ) 1. 06g/cm3 ；闪点129°C ；自燃点399V ；升华温度210°C ；易溶于水，低级醇，低级酮，醚和芳烃化合物等。NPG是典型的新戊基结构二元醇，该结构中含有两个对称的伯羟基，当这两个羟基参与化学反应时，显示独特性能，其易于快速参与酯化、缩合和氧化等多种化学反应。而且由于存在偕二甲基结构，在β位置上没有氢原子，使得其具有很高的化学稳定性和热稳定性，也使得其衍生物具有优异的性能。②ΡΤΑ，全称对苯二甲酸，密度1510kg/m3 ；粒度分布60目通过率98士2% ;200目通过率 20 士 8% ；400 目通过率 5 士 3% ；纯度 99. 5-99. 8% ；酸值675 士 2 (mgKOH/g)；含水量彡0. 5% ；灰分含量^ 15mg/g ；升华点3000C ；熔点425°C ；自燃点:680°C。③EG，全称乙二醇，酸值0. 03 (mgKOH/g)；纯度彡98% ；二甘醇含量彡0.1% ； 含水量^ 0. 1% ；闪点:116°c ；沸点:197. 60C ；自燃点400°C ；20°C时的密度1114kg/m3。上述三种原料的质量百分比为NPG PTA EG = 0. 3 1 22.工艺过程第一步溶液配制打浆首先将NPG、PTA和EG按照0. 3 1 2的比例配制放入打浆釜，在常温下，搅拌一小时，搅拌速度30-40rpm。第二步酯化工艺将上部打浆配置好的溶液进行酯化反应，酯化反应分为两个阶段，第一个阶段在第一酯化釜内进行，控制温度260°C，压力0. 25Mpa,时间llOmin，本阶段反应酯化率为 82%，第二阶段在第二酯化釜内进行，控制温度270°C，压力0. 02Mpa,时间95min，本阶段反应酯化率为97% ；将酯化反应生成的BHET (对苯二甲酸乙二酯)导入缩聚釜，在酯化过程中脱水塔回流部分控制110°C，塔底控制200°C，压力保持0. 3Mpa。冷凝器出口部温度95°C， 回流罐，温度彡45°C。本步骤的工艺控制见下表
权利要求
1.一种PET-N材料的制备工艺，工艺步骤为第一步溶液配制打浆首先将NPG、PTA和EG放入打浆釜，在常温下搅拌一小时，搅拌速度30-40rpm ；第二步酯化工艺将上步打浆配置好的溶液进行酯化反应，酯化反应分为两个阶段，第一个阶段在第一酯化釜内进行，控制温度260°C，压力0. 25Mpa,时间1 lOmin，本阶段反应酯化率为82%，第二阶段在第二酯化釜内进行，控制温度270°C，压力0. 02Mpa,时间95min，本阶段反应酯化率为97% ；将酯化反应生成的对苯二甲酸乙二酯导入缩聚釜，在酯化过程中脱水塔回流部分控制110°C，塔底控制200°C，压力保持0. 3Mpa ；第三步缩聚工艺将上步反应生成的对苯二甲酸乙二酯加入缩聚催化剂和热稳定剂，并将物料升温 230-240°C，将多余的EG蒸发出去后，常压下用队气将溶液压送入缩聚釜进行缩聚反应，聚合反应时物料在釜内的反应分成两个阶段控制，前一段是低真空缩聚，温度控制在 250-260°C，余压为5. 3Kpa，后一阶段为高真空缩聚阶段，温度控制在270_285°C，余压小于 IOOpa ；第四步切粒工艺经过检测后确认PET-N材料符合指标要求，开放料阀，同时对釜内充N2气，压力 0. 5Mpa,开冷却水槽阀门和切粒机进行切粒，控制铸带头温度280°C，切粒机水量500L/h， 冷却水压力0. 2Mpa，冷却器温度30°C。
2.如权利要求1所述的PET-N材料的制备工艺，其特征在于所述NPG、PTA和EG的配比为 0. 3 1 2。
3.如权利要求1所述的PET-N材料的制备工艺，其特征在于缩聚工艺中，缩聚釜采用变速可调的搅拌器，内部设置有锚式搅拌叶，搅拌叶与釜体内壁间隙很小< 5mm，使搅拌无死区，防止高粘物料结壁导致降解。
4.如权利要求1所述的PET-N材料的制备工艺，其特征在于所述缩聚催化剂为Sb203。
5.如权利要求1所述的PET-N材料的制备工艺，其特征在于所述热稳定剂为亚磷酸三苯酯。
全文摘要
本发明公开了一种PET-N材料的制备工艺第一步溶液配制打浆；第二步酯化工艺；第三步缩聚工艺；第四步切粒工艺。经过检测后确认PET-N材料符合指标要求，开放料阀，同时对釜内充N2气，压力0.5Mpa，开冷却水槽阀门和切粒机进行切粒，控制铸带头温度280℃，切粒机水量500L/h，冷却水压力0.2Mpa，冷却器温度30℃。所述NPG、PTA和EG的配比为0.3∶1∶2。经检测，由本工艺制备的PET-N材料具有透明度高、光泽度高的优点，是一种全新的透明单向拉伸薄膜制模材料，在做双向拉伸薄膜的时候厚薄度均匀，收缩包装不易起皱，更加适应电池收缩标签材料的要求。
文档编号C08G63/183GK102344555SQ201110193590
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者吴培龙, 符朝贵, 陈建国 申请人:宿迁市景宏彩印包装有限公司