一种连续制备改性聚酯的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910312459.4

申请日:

2009.12.29

公开号:

CN101735430A

公开日:

2010.06.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08G 63/183申请日:20091229|||公开

IPC分类号:

C08G63/183; C08G63/688; C08G63/672; C08G63/181; C08G63/692; C08K3/22; C08K3/04; B29B9/00; D01F6/84; D01F6/62

主分类号:

C08G63/183

申请人:

上海聚友化工有限公司

发明人:

汪少朋; 王新良; 田崇著; 张翠丽

地址:

201508 上海上海金山石化龙胜东路金海岸花园

优先权:

专利代理机构:

北京元中知识产权代理有限责任公司 11223

代理人:

王明霞

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内容摘要

一种连续制备改性聚酯的方法,包括以下步骤:PET和EG从进料口加入到酯化釜内进行酯化反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚物,之后低聚物熔体通过管道输入到缩聚釜内与三单体或多单体以及添加剂进行聚合反应,反应得到的改性聚酯熔体后续进行切粒或直接纺丝,所述管道的两端分别与酯化釜和缩聚釜相连,在低聚物熔体流经该管道时,三单体或多单体以及添加剂的乙二醇溶液加入到管道内,与低聚物熔体在管道中混合均匀,同时进行酯化后期的反应,然后进入缩聚釜内进行聚合反应。该方法实现了工业化连续生产,大大降低了生产成本,同时也使得带有特性基团的三单体或多单体均匀的分布在聚酯的主链上,保证了后期得到高质量的改性聚酯产品。

权利要求书

1: 一种连续制备改性聚酯的方法,包括如下步骤: 原料对苯二甲酸和乙二醇从进料口加入到酯化釜内进行酯化反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚物,之后对苯二甲酸乙二醇酯低聚物熔体通过管道输入到缩聚釜内与三单体或多单体以及添加剂进行聚合反应,反应得到的改性聚酯熔体后续进行切粒或直接纺丝,其特征在于,所述管道的两端分别与酯化釜和缩聚釜相连,在低聚物熔体流经该管道时,三单体或多单体以及添加剂的乙二醇溶液加入到管道内,与低聚物熔体在管道中混合均匀,同时进行酯化后期的反应,然后进入缩聚釜内进行聚合反应。
2: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在管道中混合均匀的方法是通过高剪切均化泵或/和均化器中进行混合,其优选通过高剪切均化泵和均化器中进行混合。
3: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的管道上设有注入系统、温度调节系统以及高剪切均化泵和/或均化器,其优选管道上设有注入系统、温度调节系统、高剪切均化泵和均化器。
4: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,改性聚酯包括阳离子染料可染聚酯、阴离子染料可染聚酯、水溶性聚酯、低熔点聚酯、高收缩聚酯、全消光聚酯、原液着色聚酯或阻燃聚酯。
5: 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的阳离子染料可染聚酯的制备过程加入的三单体包括间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5磺酸钠,其溶液的质量百分比浓度为15%-30%; 所述的阴离子染料可染聚酯的制备过程加入的三单体为聚乙二醇2000,其溶液质量百分比浓度为40%-70%,四单体为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠,其溶液的质量百分比浓度为15%-30%; 所述的水溶性聚酯的制备过程加入的三单体为间苯二甲酸,其溶液质量百分比浓度为60%-80%,四单体为聚乙二醇2000或己二酸,其溶液质量百分比浓度为40%-70%,五单体为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠,其溶液的质量百分比浓度为15%-30%; 所述的低熔点聚酯的制备过程加入的三单体为间苯二甲酸,其溶液质量百分比浓度为60%-80%,四单体为二甘醇,其质量百分含量为100%; 所述的高收缩聚酯的制备过程加入的三单体为间苯二甲酸,其溶液质量百分比浓度为60%-80%,四单体为二甘醇,其质量百分含量100%; 所述的全消光聚酯的制备过程加入的三单体为二氧化钛,其溶液质量百分比浓度为10%-30%,; 所述的原液着色聚酯的制备过程加入的三单体为碳黑,其溶液质量百分比浓度为5%-30%,; 所述的阻燃聚酯的制备过程加入的三单体为羟乙基苯基磷酸,其溶液质量百分比浓度为20%-50%。
6: 根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述的管道内的温度为230-265℃,压力为0.1-1MPa,低聚物熔体在管道中停留时间10-50分钟。
7: 根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,在低聚物熔体流经管道时,依次流经乙二醇添加管道、三单体或多单体的乙二醇溶液添加管道以及添加剂溶液添加管道。
8: 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,三单体或多单体溶液加入时的流量为低聚物流量的1%-30%,添加剂溶液加入的流量为低聚物流量的1%-5%,乙二醇加入时的流量为低聚物流量的4%-10%。
9: 根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述的聚合反应是依次在两个或两个以上的缩聚釜中进行,其优选聚合反应依次在两个缩聚釜中进行,所述的两个缩聚釜分别为预缩聚釜、终缩聚釜,预缩聚产物通过过滤后输入到终聚釜内。
10: 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的过滤为经过孔径为10-25微米的过滤器或过滤膜。

说明书


一种连续制备改性聚酯的方法

    【技术领域】

    本发明涉及多种改性聚酯的制备方法,具体设计一种连续化制备改性聚酯的方法。

    背景技术

    近年来,随着聚酯改性的品种逐渐增加、制备工艺技术的不断发展,改性聚酯产品的市场份额占有率越来越大,形成了稳定的市场需求。这其中用量较大的品种主要有:阳离子染料可染聚酯、酸性染料可染聚酯、全消光聚酯、水溶性聚酯、低熔点聚酯、阻燃聚酯等。然而由于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维本身的高结晶度、高取向度及较高的玻璃化温度等性能,在常压无载体存在下各种染料或特殊性能的物质难于扩散到PET分子中去,给染色或特殊性能聚酯的制备工艺带来了困难,因此为了得到高性能的改性聚酯,后续采用的工艺往往要在高温高压并有载体存在的苛刻条件下进行,但这些方法成本高、污染环境。为解决上述诸多问题,目前市场上应用较广泛的是采用第三种方法即加入第三单体或多单体进行共聚改性,即在PET的大分子链中引入第三单体或多单体使之与其形成嵌段共聚物(又称为共聚酯)或共混物,这种第三单体或多单体含有特殊性能的官能团,可与阳离子染料、酸性染料发生化学反应,使染料易于固定,也有赋予其阻燃、原液着色、光消性好的物性,从而从根本上改变切片的染色、阻燃、水溶性等诸多性能,而且不会由于时间长停放或使用而发生褪色、特殊性能丧失等问题。另外,采用添加三单体或多单体的方法制备的改性聚酯产品与采用传统的共混改性方法制备的改性聚酯产品在性价比上要高得多,因而目前市场需求量越来越大。

    作为市场需求量较大一个领域,一直以来改性聚酯的制备处于间歇法生产阶段,虽然该法具有生产的灵活性的优点,但其生产出来的产品均匀性差,无论是从成本、质量还是产量上都处于明显的劣势。特别是最近国内聚酯原材料成本的增加,市场竞争日益激烈,为了保证产品低成本、高质量,迫使企业想方设法开辟新的途径来提高已经形成规模的改性聚酯产品的竞争优势。结合当前国内大型连续化聚酯工程发展较快,部分小型连续聚酯装置的柔性化生产是一个很好的途径,即解决如何将间歇成熟的改性聚酯品种成功的在连续聚酯装置上实现稳定的批量化生产。从现阶段连续聚酯工程建设和一些装置的改造过程中可以预见,连续化生产改性聚酯的将逐渐取代间歇化生产模式。所以,小型连续聚酯装置生产改性聚酯的技术开发有较大的优势和很好的市场前景。

    因此,基于上述各方面的考虑,本发明开发出连续化工艺流程以适应大批量连续化生产,以期得到质量稳定,均匀性好的改性聚酯产品。

    【发明内容】

    本发明的目的是提供一种连续化制备改性聚酯的方法,该方法实现了工业连续化生产,大大降低了生产成本,制备出的改性聚酯能够使赋予其性能的三单体或多单体特殊官能团比较均匀的分布在聚酯主链上,使其改性后的聚酯各种性能均一性好,且长时间放置不发生丧失性能的现象。

    为实现本发明的目的,一种连续化制备改性聚酯的方法,包括如下步骤:

    原料对苯二甲酸和乙二醇从进料口加入到酯化釜内进行酯化反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚物,之后对苯二甲酸乙二醇酯低聚物熔体通过管道输入到缩聚釜内与三单体或多单体以及添加剂进行聚合反应,反应得到的改性聚酯熔体后续进行切粒或直接纺丝,其特征在于,所述管道的两端分别与酯化釜和缩聚釜相连,在低聚物熔体流经该管道时,三单体或多单体以及添加剂的乙二醇溶液加入到管道内,与低聚物熔体在管道中混合均匀,同时进行酯化后期的反应,然后进入缩聚釜内进行聚合反应。

    在管道中混合均匀的方法是通过高剪切均化泵或/和均化器中进行混合,其优选通过高剪切均化泵和均化器进行混合。

    利用高剪切均化泵和均化器这些动态混合器或静态混和器和动态混和器的结合,可以使低聚物溶液与三单体或多单体混合均匀,同时均化器还提供了高压且增加了停留时间,从而保证混合物在其内地均相、平推流以及充分反应。使得带有各种特性的基团均匀的分布在聚酯的主链上,保证了后期得到高质量的改性聚酯产品

    所述的管道上设有注入系统、温度调节系统以及高剪切均化泵和/或均化器,其优选管道上设有注入系统、温度调节系统、高剪切均化泵和均化器。

    改性聚酯包括阳离子染料可染聚酯、阴离子染料可染聚酯、水溶性聚酯、低熔点聚酯、高收缩聚酯、全消光聚酯、原液着色聚酯或阻燃聚酯等。

    所述的添加剂包括催化剂或稳定剂,其中催化剂包括镁类化合物、锰类化合物、钛类化合物、锑类化合物或者锗类化合物,其优选锑类化合物,更优选乙二醇锑、醋酸锑或三氧化锑;所述的稳定剂包括磷酸三甲酯((CH3O)3PO4)。

    在制备上述改性聚酯时,可以加入本领域常用的三单体或多单体,本发明分别列举了一些具体各种改性聚酯常用的三单体或多单体:

    所述的阳离子染料可染聚酯的制备过程加入的三单体包括间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠,其溶液的质量百分比浓度为15%-30%;

    所述的阴离子染料可染聚酯的制备过程加入的三单体为聚乙二醇2000,其溶液质量百分比浓度为40%-70%,四单体为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠,其溶液的质量百分比浓度为15%-30%;

    所述的水溶性聚酯的制备过程加入的三单体为间苯二甲酸,其溶液质量百分比浓度为60%-80%,四单体为聚乙二醇2000或己二酸,其溶液质量百分比浓度为40%-70%,五单体为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠,其溶液的质量百分比浓度为15%-30%;

    所述的低熔点聚酯的制备过程加入的三单体为间苯二甲酸,其溶液质量百分比浓度为60%-80%,四单体为二甘醇,其质量百分含量为100%;

    所述的高收缩聚酯的制备过程加入的三单体为间苯二甲酸,其溶液质量百分比浓度为60%-80%,四单体为二甘醇,其质量百分含量100%;

    所述的全消光聚酯的制备过程加入的三单体为二氧化钛,其溶液质量百分比浓度为10%-30%;

    所述的原液着色聚酯的制备过程加入的三单体为碳黑,其溶液质量百分比浓度为5%-30%;

    所述的阻燃聚酯的制备过程加入的三单体为羟乙基苯基磷酸,其溶液质量百分比浓度为20%-50%。

    所述的管道温度为230-265℃,压力为0.1-1MPa,低聚物熔体在管道中停留时间10-50分钟。

    在低聚物熔体流经管道时,依次流经乙二醇添加管道、三单体或多单体的乙二醇溶液添加管道以及添加剂溶液添加管道,三单体或多单体溶液加入时的流量为低聚物流量的1%-30%,添加剂溶液加入的流量为低聚物流量的1%-5%,乙二醇加入时的流量为低聚物流量的4%-10%。

    所述的聚合反应是依次在两个或两个以上的缩聚釜中进行,其优选聚合反应依次在两个缩聚釜中进行,所述的两个缩聚釜分别为预缩聚釜、终缩聚釜,预缩聚产物通过过滤后输入到终聚釜内。

    所述的过滤为经过孔径为10-25微米的过滤器或过滤膜。

    为了进一步详细的说明本发明的技术方案以及达到的技术效果,以下采用阳离子染料可染聚酯的连续生产方法来进行说明。

    阳离子染料可染聚酯制备所述的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)的乙二醇溶液的质量百分比浓度为15-30%,其优选溶液的质量百分比浓度为15%-25%。

    苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠可以直接使用市售的产品,也可以通过间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠与乙二醇发生酯交换反应制备,其制备方法如下:将乙二醇、SIPM以及酯交换催化剂混合,搅拌均匀后,在温度为220-240℃的条件下进行酯交换反应,反应时间为10-12小时,反应结束后用乙二醇将酯交换产物稀释到质量百分比浓度为15-30%的溶液。

    其中乙二醇与SIPM的物质的量的比为1.05-1.3∶1,催化剂的用量为反应物总质量的2.5-3.5%。

    本发明在管道中加入的催化剂为乙二醇锑、醋酸锑或三氧化锑,催化剂溶液是将所述的催化剂溶于乙二醇中,配成质量百分比浓度为2.5%-3.5%的乙二醇溶液。

    上述催化剂溶液也可以加入少量的稳定剂例如磷酸三甲酯((CH3O)3PO4)或者其他添加剂。

    本发明中每种三单体或多单体以及添加剂的注入都有相应的计量系统进行控制,注入添加剂的温度或压力都可以通过相应的温度或压力调节系统进行调节。

    本发明在管道上设置一个高剪切泵动态混合器或双室均化器静态混合器或是动态混合器和静态混合器组合的系统装置,提供三单体的分散和多物料的均匀混合手段、同时均化器提供了高压和增加了停留时间,从而保证各物料在其内的均相、平推流、充分反应,使得乙二醇醇解的低聚物与在线添加的三单体及催化剂溶液在输送管道、高剪切泵和均化器中进行酯化后期反应,而且由于反应是在充分混合的情况下进行,因而三单体在低聚物中分散更均匀,低聚物与三单体反应更充分更均匀。

    所述的聚合反应是依次在两个或两个以上的缩聚釜中进行,其优选聚合反应依次在两个缩聚釜中进行,所述的两个缩聚釜分别为预缩聚釜、终缩聚釜,在上述两个反应釜内进行预缩聚反应、终缩聚反应,预缩聚产物通过过滤后输入到终聚釜内。所述的过滤为经过孔径为10-25微米的过滤器或过滤膜。

    在低聚物流经管道时,依次流经乙二醇添加管道、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠的乙二醇溶液添加管道以及催化剂溶液添加管道。

    低聚物从酯化釜出来后进入管道,在靠近酯化釜一段的管道中,利用反向液体搅拌将温度为45-60℃,乙二醇从添加管道加入到管道中,使低聚物迅速溶解在乙二醇中。

    管道中的压强控制在400-600kPa,在此高压下,可以避免了管道中的乙二醇汽化,能够让低聚物、SIPM或SIPE很好的溶解在乙二醇中。

    所述的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或者间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠的乙二醇溶液的温度为80-100℃。在加入时优选采用反向液体搅拌将上述溶液加入到管道中,这种加入方式可以迅速的将低聚物溶液和SIPM溶液或SIPE溶液混合均匀,保证了在预缩聚釜中,磺酸钠基团均匀分布在缩聚物的主链上。

    在管道中,间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠溶液加入时的流量为低聚物流量的8%-10%,催化剂溶液加入的流量为低聚物流量的1%-2%,乙二醇加入时的流量为低聚物流量的5%-7%。

    在阳离子可染聚酯的制备过程中,对后期纤维可染性起决定性步骤的是第三单体添加和与低聚物混合环节,为保证酯化物的聚合度和注入三单体时酯化物的温度,同时,确保酯化釜出来的酯化物能在很短的时间内溶解在乙二醇中,使其能够与三单体迅速且充分混合均匀,就必须使两个过程分段且以相对最小的体积内进行,本发明的在管道中依次加入乙二醇、第三单体溶液的方式,就很好的将低聚物与三单体混合均。

    本发明所述的酯化反应的温度控制在240-270℃,当低聚物的平均聚合度达到3-8,酯化率达到90%-92%时,将该低聚物输出酯化釜。

    酯化釜内的压强为常压。

    所述的对苯二甲酸与乙二醇的物质的量比为1∶1-2。

    本发明所述的预缩聚反应的温度控制在250-275℃,当预缩聚反应的产物的聚合度达到10~28时,酯化率达到99%以上,将其输入到终缩聚釜内。

    预缩聚反应时,压强为150-200KPa。

    本发明所述的终缩聚反应的温度控制在275-285℃,当终缩聚反应的产物的聚合度达到100-103时,终止反应。

    预缩聚反应时,压强为50-150KPa。

    上述聚合物的聚合度的测定均是根据搅拌功率来判断的。在工业生产中通过经验控制每个反应的时间即可。

    本发明提供的连续化制备改性聚酯的方法相比于现有技术而言,突出的优点在于:

    首先,从整个工艺流程来讲,从原料进料到中间反应以及最终产品的出料,实现了连续工业化生产,而且比起现有的连续化生产技术,采用的能耗更低的三釜低温短停留技术。

    其次,从最终产品的质量分析,本发明中采用的第三单体或多单体添加工艺充分考虑到均相平推流反应,在第三单体或多单体加入的时候采用加入溶液的方式,加入的量、温度、压力都具有相应的在线控制系统进行调节,而且根据溶解性及浓度参数的不同,选用对第三单体或多单体溶解性较好的EG作为溶剂;另外为了克服管道添加低聚物与三单体在管道中停留时间短的缺点,保证三单体或多单体与低聚物充分的混匀时间,在管道上添加了高剪切均化泵动态混合器或均化器静态混合器或两者的组合,从而使整个反应几乎都是在均相、连续情况下进行,各种加入溶液中的EG促使了醇溶解的低聚物与三单体混合均匀的同时在均化器提供的高压下依然保持液态不汽化,实现均相平推流反应的更加充分,使得带有各种特性的基团均匀的分布在聚酯的主链上,保证了后期得到高质量的改性聚酯产品。而传统的间歇式方法制备改性聚酯,是在第二酯化釜中由第一酯化釜中酯化反应得到的齐聚物与第三单体反应,由于加入的物质容易汽化,使得该釜中齐聚物与加入第三单体发生酯化后期的反应并不是均相反应,而且与本发明中的平推流反应相比,在第二酯化釜内的全混流反应,导致三单体在低聚物中的分散不均匀,反应的量也不可控,从而影响后续产品的质量。

    【附图说明】

    图1为本发明方法聚合反应在两个反应釜中进行的工艺流程示意图。

    图2为本发明中独特的第三单体添加工艺三种方式的示意图

    图3为传统间歇装置的第三单体添加工艺

    【具体实施方式】

    下面结合具体实施例对本发明内容进行详细介绍,以便于对其更好的理解,实施例中总的工艺流程如同附图1、2所示,在附图1中,原料PTA、EG浆料流入酯化釜内,之后低聚物进入管道,三单体或催化剂溶液从添加管道中注入,与低聚物混匀,混合后依次进入预缩聚釜、终缩聚釜内进行聚合反应,图2所示的为低聚物在流经管道时,添加EG、三单体的工艺流程图,先添加EG,然后再加入三单体溶液,之后进入双室均化器,使其混合均匀。

    实施例1

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、3125kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为270℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到3,酯化率为91%时,将聚合度为3的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以455kg/h的流速注入温度为45℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以607kg/h的流速注入温度为100℃浓度为25%的SIPE溶液,管道的温度保持在230℃、压强为400KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以151kg/h的流速注入浓度为2.5%的三氧化二锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为260℃、压强为160KPa进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到18,酯化率达到99%以上,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在温度为275℃、压强为100KPa的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在102,从出料口输入最终产物。

    实施例2

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以675kg/h的流速注入温度为90℃浓度为20%的SIPE溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例3

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、1875kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为240℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到8,酯化率为92%时,将聚合度为8的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以379kg/h的流速注入温度为60℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以758kg/h的流速注入温度为80℃浓度为15%的SIPE溶液,管道的温度保持在230℃、压强为550KPa,该管道的混合物经过高剪切均化泵进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以76kg/h的流速注入浓度为3.5%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为250℃、压强为200KPa进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到28,酯化率达到99%以上,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在温度为285℃、压强为50KPa的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在103,从出料口输入最终产物。

    实施例4

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4000kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为262℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到5,酯化率为90%时,将聚合度为5的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以455kg/h的流速注入温度为55℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以607kg/h的流速注入温度为90℃浓度为25%的SIPM溶液,管道的温度保持在230℃、压强为600KPa,从添加管道以151kg/h的流速注入浓度为3.%的醋酸锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为270℃、压强为150KPa进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到25,酯化率达到99%以上,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在温度为280℃、压强为120KPa的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,从出料口输入最终产物。

    实施例5

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、2860kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到7时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为7的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以614kg/h的流速注入温度为80℃浓度为30%的SIPE溶液,管道的温度保持在230℃、压强为450KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以120kg/h的流速注入浓度为2.7%的乙二醇锑溶液;流往缩聚釜的管道中的最终混合物在缩聚釜内在温度为280℃、压强为110KPa进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到101,酯化率达到99%以上,从出料口输入最终产物。

    实施例6

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、2981kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为270℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酯化率为91%;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以400kg/h的流速注入温度为60℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以675kg/h的流速注入温度为90℃浓度为15%的SIPM溶液,管道的温度保持在230℃、压强为400KPa,随后从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的醋酸锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜(1)内在温度为275℃、压强为110KPa的条件下进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将其产物以6894kg/h的流速输入预缩聚釜(2)内在270、压强为120KPa的条件下进行缩聚,在预缩聚产物的聚合度达到42,酯化率99%以上,温度为270℃进行缩聚反应在将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在103,从出料口输入最终产物。

    实施例7

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、3760kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为265℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到8时,酯化率达到92%;将聚合度为8的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以490kg/h的流速注入温度为60℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以675kg/h的流速注入温度为90℃浓度为20%的SIPM溶液,管道的温度保持在230℃,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以118kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃、压强为120KPa进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到16,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速经过孔径为10微米的过滤器过滤后输入到终缩聚釜内,在压力为130KPa、温度为278℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在101,从出料口输入最终产物。

    实施例8

    SIPE溶液的制备:

    将乙二醇、SIPM以物质的量的比为1.1∶1混合,在加入质量为反应物总质量的3%的乙二醇锑,搅拌均匀后,在温度为230℃的条件下进行酯交换反应,反应时间为10小时,反应结束后用乙二醇将酯交换产物稀释到质量百分比浓度为25%的溶液,再加入少量的磷酸三甲酯((CH3O)3PO4),即得到SIPE溶液。

    阳离子可染聚酯的制备:

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、3760kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为261℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到4,酯化率为92%时,将聚合度为4的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以437kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以627kg/h的流速注入温度为90℃浓度为25%的上述制备好的SIPE溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,从添加管道以140kg/h的流速注入浓度为3.5%的醋酸锑溶液;上述混合液经过高剪切均化泵流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为260℃、压强为170KPa进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到20,酯化率达到99%以上,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在温度为275℃、压强为70KPa的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,从出料口输入最终产物。

    实施例9

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为50%的聚乙二醇2000溶液,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以675kg/h的流速注入温度为90℃浓度为20%的SIPE溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例10

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为70%的间苯二甲酸溶液,从紧接该管道的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为45%的聚乙二醇2000溶液,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以675kg/h的流速注入温度为90℃浓度为12%的SIPE溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例11

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为70%的间苯二甲酸溶液,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以675kg/h的流速注入温度为90℃的二甘醇,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例12

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为80%的间苯二甲酸溶液,从该管道距离预缩聚釜较近的添加管道以675kg/h的流速注入温度为90℃的二甘醇,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例13

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃加料浓度为20%的二氧化钛溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例14

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为20%的碳黑溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例15

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为30%的碳纳米材料溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体高剪切均化泵分散和混合,然后进入均化器使其混合均匀进行酯化后反应,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    实施例16

    将原料对苯二甲酸和乙二醇分别以6250kg/h、4202kg/h的流速加入到酯化釜内,在温度为260℃的条件下进行酯化反应或聚合反应,在酯化产物的平均聚合度达到6时,酸值为40mgKOH/g;将聚合度为6的酯化产物低聚物以7588kg/h的流速输送到一个管道,通过从该管道距离酯化釜较近的添加管道以530kg/h的流速注入温度为50℃的乙二醇,从该管道紧接着乙二醇的添加管道以500kg/h的流速注入温度为90℃浓度为45%的聚羟基苯基磷酸溶液,管道的温度保持在230℃、压强为500KPa,该管道的混合物进入液体均化器使其混合均匀,之后从均化器经一个管道流往预缩聚釜,在流往预缩聚釜的管道中,从添加管道以103kg/h的流速注入浓度为3%的乙二醇锑溶液;流往预缩聚釜的管道中的最终混合物在预缩聚釜内在温度为275℃进行缩聚反应,在预缩聚产物的聚合度达到15,酸值达到1mgKOH/g时,将预缩聚产物以7605kg/h的流速输入到终缩聚釜内,在压力为150KPa、温度为282℃的条件下进行终缩聚反应,在聚合物在100,端羧基值小于25mol/t时,从出料口输入最终产物。

    应该理解以上的叙述对于如权利要求所阐述的本发明仅仅是示例和说明性的,并非对其加以限制。根据本文所披露的本发明的内容,本发明的其它实施方案对于本领域的技术人员来说是显而易见的。应该指出的是本说明书和实施例仅应被看做为示例,本发明的实际范围和精神应由权利要求确定。

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一种连续制备改性聚酯的方法,包括以下步骤:PET和EG从进料口加入到酯化釜内进行酯化反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚物,之后低聚物熔体通过管道输入到缩聚釜内与三单体或多单体以及添加剂进行聚合反应,反应得到的改性聚酯熔体后续进行切粒或直接纺丝,所述管道的两端分别与酯化釜和缩聚釜相连,在低聚物熔体流经该管道时,三单体或多单体以及添加剂的乙二醇溶液加入到管道内,与低聚物熔体在管道中混合均匀,同时进行酯化。

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