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轮胎帘子线用聚酯的制备方法

阅读:87发布:2020-05-19

专利汇可以提供轮胎帘子线用聚酯的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种轮胎 帘子线 用聚酯的制备方法,该制备方法包括下列步骤:以二元醇和二元酸为基本原料,按摩尔比1~1.6∶1制备成浆料,搅拌均匀后加入到反应釜内进行酯化反应,反应得到低聚物;将低聚物进行缩聚反应,得到 聚合物 熔体,经冷却、切粒、干燥,得到聚酯切片;将聚酯切片在氮气流的作用下进行固相增粘,得到高分子量聚酯;在酯化反应或缩聚反应阶段加入催化剂、磷热稳定剂、调色剂,经固相缩聚后所得到的高分子量聚酯中DEG含量在1%以下,端羧基在15meq/kg以下,特性 粘度 在1.0dl/g以上。通过本发明的方法生产的聚酯性能优越,可以用于轮胎帘子线的生产,有利于提高轮胎帘子线的性能。,下面是轮胎帘子线用聚酯的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种轮胎帘子线用聚酯的制备方法,该制备方法包括下列步骤:
a、酯化反应
以二元醇和二元酸为基本原料,按摩尔比1~1.6∶1制备成浆料,搅拌均匀 后加入到反应釜内进行酯化反应,酯化温度为210~280℃,绝对压为0~1MPa, 反应时间为0.5~6小时,反应得到低聚物;
b、缩聚反应
将a步骤得到的低聚物进行缩聚反应,缩聚温度为260~290℃,绝对压力 <1Kpa,反应时间为0.5~5小时,得到聚合物熔体,经冷却、切粒、干燥,得 到聚酯切片;
c、固相缩聚反应
将b步骤得到的聚酯切片在氮气流的作用下进行固相增粘,反应温度为 200~230℃,反应时间为12~30小时,得到高分子量聚酯;
其特征在于:在酯化反应或缩聚反应阶段加入催化剂、磷热稳定剂、调色 剂,经固相缩聚后所得到的高分子量聚酯中DEG含量在1%以下,端羧基在 15meq/kg以下,特性粘度在1.0dl/g以上。
2.根据权利要求1所述的轮胎帘子线用聚酯的制备方法,其特征在于: 加入的催化剂为催化剂或钛与锑、锗、的化合物的中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎帘子线用聚酯的制备方法,其特征在 于:  二元酸为苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)中的至少一种,二元醇为 乙二醇(EG)类的醇。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎帘子线用聚酯的制备方法,其特征在 于:磷热稳定剂为磷酸、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、三乙基磷 酸酯中的一种或几种,磷热稳定剂的添加量以磷在聚酯总重量中的含量为3- 100ppm为基准。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种轮胎帘子线用聚酯的制备方法,属于聚酯合成技术领域。

背景技术

聚酯(PET)是一种半结晶的热塑性材料,它由对苯二甲酸(PTA)和乙 二醇(EG)反应而得到。其产品自问世以来,由于它具有多种优良特性,倍受 人们的青睐。近年来,我国汽车产量大幅增长,对子午胎的需求增加,而用于汽 车轮胎帘子线的用量同步增长,我国帘子线的消费量达到29698吨。而目前的 缺口还在不断扩大。而用聚酯生产轮胎帘子线则对原料聚酯切片有相当高的要 求,聚酯中DEG含量高、粘度低所纺的丝强度低,端羧基含量高在纺丝时聚酯 容易降解,所以轮胎帘子线用聚酯切片中DEG含量要在1%以下、端羧基在15meq/ kg以下、特性粘度在1.0dl/g以上。而目前制备聚酯的生产工艺基本为连续法 和间隙法,使用的催化剂基本都是锑系催化剂,经过固相增粘的聚酯切片DEG 含量一般都在1.1%以上,端羧基在20meq/kg以上,不能满足轮胎帘子线的生 产。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮胎帘子线用聚酯的制备方法,该方法生产的聚 酯性能优越,可以用于轮胎帘子线的生产,有利于提高轮胎帘子线的性能。
实现上述目的的技术方案是:一种轮胎帘子线用聚酯的制备方法,该制备 方法包括下列步骤:
a、酯化反应
以二元醇和二元酸为基本原料,按摩尔比1~1.6∶1制备成浆料,搅拌均匀 后加入到反应釜内进行酯化反应,酯化温度为210~280℃,绝对压为0~1MPa, 反应时间为0.5~6小时,反应得到低聚物;
b、缩聚反应
将a步骤得到的低聚物进行缩聚反应,缩聚温度为260~290℃,绝对压力 <1Kpa,反应时间为0.5~5小时,得到聚合物熔体,经冷却、切粒、干燥,得 到聚酯切片;
c、固相缩聚反应
将b步骤得到的聚酯切片在氮气流的作用下进行固相增粘,反应温度为 200~230℃,反应时间为12~30小时,得到高分子量聚酯;
在酯化反应或缩聚反应阶段加入催化剂、磷热稳定剂、调色剂,经固相缩 聚后所得到的高分子量聚酯中DEG含量在1%以下,端羧基在15meq/kg以下, 特性粘度在1.0dl/g以上。
进一步,上述制备方法中,加入的催化剂为催化剂或钛与锑、锗、的 化合物的中的一种或几种。
再进一步,上述制备方法中,二元酸为苯二甲酸(PTA)、对苯二甲酸(IPA) 中的至少一种,二元醇为乙二醇类的醇。
更进一步,上述制备方法中,磷热稳定剂为磷酸、磷酸三乙酯、磷酸三甲 酯、亚磷酸三苯酯、三乙基磷酸酯中的一种或几种,磷热稳定剂的添加量以磷 在聚酯总重量中的含量为3-100ppm为基准。
采用上述技术方案后,由于在制备过程中添加了钛催化剂,聚酯DEG含量 在1%以下,端羧基在15meq/kg以下,特性粘度在1.0dl/g以上。克服了常规 聚酯DEG、端羧基含量高,特性粘度低的缺点,可以用来生产轮胎帘子线。其 技术效果主要体现在:使用本发明所述工艺方法生产出的聚酯切片,用于生产 轮胎帘子线,其成品质量和生产效率均高于现有产品。

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。
一种轮胎帘子线用聚酯的制备方法,生产出聚酯切片,该制备方法包含以 下步骤:
1.先将二元醇和二元酸按摩尔比1~1.6∶1的比例混合,同时可以加入调 色剂进行调色,其添加量可以根据所需产品切片的色泽确定。催化剂、磷热稳 定剂可以在此时添加,也可以在酯化反应结束后缩聚反应开始前添加。磷热稳 定剂的添加量以磷在聚酯总重量中的含量为3~100ppm为基准。酯化反应条件 为:温度210~280℃,绝对压力0~1MPa,反应时间0.5~6小时。
2.酯化反应结束后,得到的低聚物再进行缩聚反应。反应条件为:温度 260~290℃,绝对压力<1KPa,反应时间0.5~5小时。缩聚反应可分为两个阶 段。第一阶段为低真空预缩聚阶段,反应体系压力在50~1KPa,反应时间0.5~3 小时。第二阶段为高真空终缩聚阶段,反应体系压力在<50Pa,反应时间0.5~3 小时。反应结束后经冷却、切粒、干燥,可得到特性粘度为0.55~0.68的聚酯 切片。
3.将步骤2得到的聚酯切片在氮气流的作用下进行固相增粘,反应 温度为200~230℃,反应时间为12~30小时,得到高分子量聚酯。聚酯DEG含 量在1%以下,端羧基在15meq/kg以下,特性粘度在1.0dl/g以上。
实施例:
1.将乙二醇和对苯二甲酸按摩尔比1.3∶1的比例混合,加入催化剂,加 入量为钛、锑在聚酯总重量中的100ppm。调配均匀,进行酯化反应;
2.酯化反应温度为250~270℃,反应压力为0.3Mpa,反应时间2.5小时;
3.酯化结束后,加入磷酸作为热稳定剂,加入量为聚酯重量的40ppm。反 应压力缓慢降低至50~1KPa,反应温度为260~275℃,进行预缩聚;
4.预缩聚后,反应压力再降低至<50Pa,温度为270~285℃,进行终缩聚 反应;
5.反应结束后经冷却、切粒、干燥,可得到特性粘度为0.55~0.68的聚 酯切片。
6.将得到的聚酯切片在氮气流的作用下进行固相增粘,反应温度为
215℃,反应时间为18小时,得到粘度为1.1dl/g聚酯。
该聚酯切片与常规聚酯切片纺丝后对比数据如下:
  项目   单位   测试值   常规聚酯   实施例聚酯   断裂强力   N   130   148   5%伸长负荷   CN/dtex   2.0   2.58   44N定负荷伸长率   %   5.0   3.8   断裂伸长率   %   12   15.9   初始模量   CN/dtex   伸长1%   %   55   67.0   伸长3%   %   42   55.7   热收缩率   %   150℃×30min   %   2.0   1.85   177℃×10min   %   3.9   3.53   定负荷伸长率+热   收缩率   %   10   7.33   H抽出力   N   115   116.3
从上表可以看出,实施例聚酯生产的轮胎帘子线丝各性能指标均优于常规 聚酯产品。
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