具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料功能化改性領(lǐng)域，具體涉及具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是以對苯二甲酸二甲酯(DMT)和1，4 - 丁二醇(1，4-BDO)或?qū)Ρ蕉姿?PTA)與BG為原料制成的高聚物，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種熱塑型聚酯類樹脂，無臭、無毒、無味，該產(chǎn)品起源于60年代美國塞拉尼斯公司，雖然開發(fā)應(yīng)用較晚，但由于它的性能優(yōu)良，生產(chǎn)能耗小，污染小，既可采用酯交換法，也可采用直接酯化法生產(chǎn)，能直接利用PET的合成技術(shù)與生產(chǎn)裝置，投資費(fèi)用較低，工藝成熟，所以，近30年來得到了飛速的發(fā)展，廣泛地應(yīng)用于工程塑料和纖維加工業(yè)。
[0003]在賦予聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)抗菌性的傳統(tǒng)做法，是將抗菌劑加入打聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹脂中，如合肥杰事杰新材料股份有限公司在專利201110312097.6 一種抗菌性聚對苯二甲酸丁二酯組合物及其制備方法描述一種抗菌性聚對苯二甲酸丁二酯組合物由以下重量份的組分制成:聚對苯二甲酸丁二酯70-80、阻燃劑15-20、抗滴落改性劑0.1-0.5、增韌劑3-8、抗菌劑0.3-1和加工助劑0.5_1，工藝過程是將干燥的聚對苯二甲酸丁二酯、阻燃劑、抗滴落改性劑、韌劑、抗菌劑和加工助劑，加入高速混合機(jī)中，在高速混合機(jī)中攪拌3-5min ;然后將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口 ；物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒，制備得到聚對苯二甲酸丁二酯組合物。該發(fā)明的組合物具有良好的抗菌性，均衡的力學(xué)性能，較好的流動性，加工容易的優(yōu)點(diǎn)。常熟市沈氏塑業(yè)有限公司在專利201310178172.3環(huán)?？咕木蹖Ρ蕉姿岫《减ズ辖饛?fù)合材料描述了一種環(huán)保抗菌的聚對苯二甲酸丁二醇酯合金復(fù)合材料是由以下重量份數(shù)的原料組成:聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂100?112份；聚酰胺樹脂21?27份；烯烴樹脂13?18份；相容劑6~9份；抗菌劑0.2-0.5份；玻璃纖維粉20~30份；抗氧劑0.7-1.4份；潤滑劑0.6-0.9份；炭黑0.7-1.7份。經(jīng)測試該材料具有如下性能指標(biāo):拉伸強(qiáng)度115?127MPa，彎曲強(qiáng)度190?225MPa，缺口沖擊強(qiáng)度11.5?13.4kJ/m2 ;由于加入有廉價的抗菌劑，因此，能滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求。但這種添加型的抗菌樹脂，抗菌劑與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹脂只是通過分子間作用力結(jié)合，隨著時間的推移，很容易導(dǎo)致抗菌劑的流失。
[0004]近年來，負(fù)離子粉作為一種具有特殊功能的新型無機(jī)材料受到人們的關(guān)注，離子粉體中的成分是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)，具有熱電性和壓電性，受到環(huán)境的影響會釋放出的負(fù)離子，并與空氣中的氧分子結(jié)合形成氧負(fù)離子，其具有很高的活性，有很強(qiáng)的氧化還原作用，能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜或細(xì)胞原生質(zhì)活性酶的活性，從而達(dá)到抗菌殺菌的目的。
[0005]為克服類似上述抗菌劑與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之間的結(jié)合度差，將負(fù)離子礦粉與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)分子形成有機(jī)的整體，保證在填充負(fù)離子礦粉時聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的力學(xué)性能保持不變，我們利用負(fù)離子礦粉表面的羥基，使之與異氰酸酯反應(yīng)，從而形成了負(fù)離子礦粉分子末端的異氰酸根，接枝上異氰酸根的負(fù)離子粉可以作為擴(kuò)鏈劑和封端劑參與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的合成反應(yīng)，從而將負(fù)離子礦粉有機(jī)結(jié)合在聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)分子鏈中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案所采取的技術(shù)方案如下:
1、三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑的制備在容器中加入100份的負(fù)離子礦粉，攪拌升溫至120°C維持40min，后在高速攪拌下加入3份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)，在100-105°C溫度下繼續(xù)反應(yīng)70-75min后即得三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性的負(fù)離子粉，用做擴(kuò)鏈劑。
[0008]2、酯化反應(yīng)
在酯化反應(yīng)釜中加入100份的對苯二甲酸(PTA)、50-100份的1，4 -丁二醇(1，4-BDO)、0.2-2份的復(fù)合鈦系催化劑，攪拌均勻后在酯化溫度205-225°C，常壓下反應(yīng)60-270min，得到酯化反應(yīng)生成物(BHBT)。
[0009]3、縮聚反應(yīng)
將酯化反應(yīng)生成物(BHBT)導(dǎo)入縮聚釜，控制反應(yīng)溫度在250-260°C，經(jīng)常壓反應(yīng)Ih后加入1-5份的擴(kuò)鏈劑，在低真空(壓力由50kPa降至2.5 kPa )反應(yīng)I h，再在高真空(壓力由133Pa降至33Pa )反應(yīng)4_7h，直至攪拌槳軸功率不再增大為止。
[0010]本發(fā)明所述的復(fù)合鈦系催化劑為Ti02-/S12Zla2O3。
[0011]本發(fā)明所述的擴(kuò)鏈劑為步驟I合成的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉。
[0012]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是:
將負(fù)離子礦粉有機(jī)結(jié)合在聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(PBT)分子鏈中，使產(chǎn)品具有永久的抗菌功能，工藝方法簡單，經(jīng)濟(jì)可行，市場前景廣闊。
【具體實施方式】
[0013]以下是本發(fā)明的幾個具體實施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0014]實施例1
1、三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑的制備在容器中加入100份的負(fù)離子礦粉，攪拌升溫至120°C維持40min，后在高速攪拌下加入3份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)，在100-105°C溫度下繼續(xù)反應(yīng)70-75min后即得三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性的負(fù)離子粉，用做擴(kuò)鏈劑。
[0015]2、酯化反應(yīng)
在酯化反應(yīng)釜中加入100份對苯二甲酸(PTA)、50份的1，4 - 丁二醇(1，4 -BDO)、0.2份的Ti02-/Si02/La203催化劑，攪拌均勻后在酯化溫度205°C，常壓下反應(yīng)60min，得到酯化反應(yīng)生成物(BHBT)。
[0016]3、縮聚反應(yīng)
將酯化反應(yīng)生成物(BHBT)導(dǎo)入縮聚釜，控制反應(yīng)溫度在250°C，經(jīng)常壓反應(yīng)Ih后加入I份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑，在低真空(壓力由50kPa降至2.5 kPa )反應(yīng)I h，再在高真空(壓力由133Pa降至33Pa )反應(yīng)4h，直至攪拌槳軸功率不再增大為止。
[0017]實施例2
1、三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑的制備在容器中加入100份的負(fù)離子礦粉，攪拌升溫至120°C維持40min，后在高速攪拌下加入3份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)，在100-105°C溫度下繼續(xù)反應(yīng)70-75min后即得三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性的負(fù)離子粉，用做擴(kuò)鏈劑。
[0018]2、酯化反應(yīng)
在酯化反應(yīng)釜中加入100份PTA對苯二甲酸(PTA)、80份的1，4 - 丁二醇(1，4 -BDO)、I份的Ti02-/Si02/La203催化劑，攪拌均勻后在酯化溫度215°C，常壓下反應(yīng)150 min,得到酯化反應(yīng)生成物(BHBT)。
[0019]3、縮聚反應(yīng)
將酯化反應(yīng)生成物(BHBT)導(dǎo)入縮聚釜，控制反應(yīng)溫度在255°C，經(jīng)常壓反應(yīng)Ih后加入3份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑，在低真空(壓力由50kPa降至2.5 kPa )反應(yīng)I h，再在高真空(壓力由133Pa降至33Pa )反應(yīng)5.5h，直至攪拌槳軸功率不再增大為止。
[0020]實施例3
1、三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑的制備在容器中加入100份的負(fù)離子礦粉，攪拌升溫至120°C維持40min，后在高速攪拌下加入3份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)，在100-105°C溫度下繼續(xù)反應(yīng)70-75min后即得三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性的負(fù)離子粉，用做擴(kuò)鏈劑。
[0021]2、酯化反應(yīng)
在酯化反應(yīng)釜中加入100份PTA對苯二甲酸(PTA)、100份的1，4 -丁二醇(1，4 -BDO)、2份的Ti02-/Si02/La203催化劑，攪拌均勻后在酯化溫度225 °C，常壓下反應(yīng)270 min，得到酯化反應(yīng)生成物(BHBT)。
[0022]3、縮聚反應(yīng)
將酯化反應(yīng)生成物(BHBT)導(dǎo)入縮聚釜，控制反應(yīng)溫度在260°C，經(jīng)常壓反應(yīng)Ih后加入5份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑，在低真空(壓力由50kPa降至2.5 kPa )反應(yīng)I h，再在高真空(壓力由133Pa降至33Pa )反應(yīng)7h，直至攪拌槳軸功率不再增大為止。
【主權(quán)項】
1.具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法，其特征在于本發(fā)明的具體步驟是:在酯化反應(yīng)釜中加入100份的對苯二甲酸(PTA)、50-100份的1，4 - 丁二醇(I，4-BD0)、0.2-2份的復(fù)合鈦系催化劑，攪拌均勻后在酯化溫度20 5-2 2 5 °C ,常壓下反應(yīng)60-2 70 min，得到酯化反應(yīng)生成物(BHBT)，將酯化反應(yīng)生成物(BHBT)導(dǎo)入縮聚釜，控制反應(yīng)溫度在250-260°C，經(jīng)常壓反應(yīng)Ih后加入1-5份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑，在低真空(壓力由50kPa降至2.5 kPa )反應(yīng)I h，再在高真空(壓力由133Pa降至33Pa)反應(yīng)4_7h，直至攪拌槳軸功率不再增大為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法，其特征在于所述的復(fù)合鈦系催化劑為Ti02-/Si02/La203。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法，其特征在于所述的擴(kuò)鏈劑為三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法，其特征在于所述的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑的制備方法為:在容器中加入100份的負(fù)離子礦粉，攪拌升溫至120°C維持40min，后在高速攪拌下加入3份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)，在100-105°C溫度下繼續(xù)反應(yīng)70-75min后即得三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性的負(fù)離子粉。
【專利摘要】本發(fā)明提供具有抗菌功能的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的制作方法,本發(fā)明的具體步驟是：在酯化反應(yīng)釜中加入100份的對苯二甲酸（PTA）、50-100份的1，4-丁二醇(1,4-BDO)、0.2-2份的復(fù)合鈦系催化劑，攪拌均勻后在酯化溫度205-225℃,常壓下反應(yīng)60-270min，得到酯化反應(yīng)生成物(BHBT),將酯化反應(yīng)生成物(BHBT)導(dǎo)入縮聚釜,控制反應(yīng)溫度在250-260℃,經(jīng)常壓反應(yīng)lh后加入1-5份的三苯基甲烷三異氰酸酯(TTI)改性負(fù)離子粉擴(kuò)鏈劑，在低真空(壓力由50kPa降至2.5kPa)反應(yīng)lh,再在高真空(壓力由133Pa降至33Pa)反應(yīng)4-7h,直至攪拌槳軸功率不再增大為止,本發(fā)明將負(fù)離子礦粉有機(jī)結(jié)合在聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(PBT)分子鏈中，使產(chǎn)品具有永久的抗菌功能。
【IPC分類】C08G63-91, C08G63-85, C08G63-183, C08G63-78
【公開號】CN104804178
【申請?zhí)枴緾N201510086148
【發(fā)明人】陳麗琴, 陳嘉煉, 陳昕雄
【申請人】泉州市奈斯材料科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月23日