一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法
阅读说明：本技术 一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法 (Preparation method of high-molecular polyester for food contact material ) 是由 徐文军 于 2020-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法,按原料配比投入1号反应釜,加入硫酸铜作催化剂；将第一步反应的混合物抽入1号静置塔中,将上层水液放出,中层酯化物抽入2号反应釜,下层少量固体物为硫酸铜,经烘干投入1号反应釜；在2号反应釜中加入正辛醇,与第二步抽入的酯化物混合,加入硫酸铜作催化剂；将第三步反应的混合物抽入2号静置塔中,上层水液放出,中层聚酯物抽入真空釜,下层少量固体物为硫酸铜,经烘干投入2号反应釜；将第四步抽入真空釜的聚酯进行脱水,抽真空即得高分子聚酯。本发明可合成符合食品接触材料法规正清单中的高分子聚酯,从而满足食品接触材料领域对于高分子聚酯的应用需求。(The invention discloses a preparation method of macromolecular polyester for food contact materials, which comprises the steps of putting the raw materials into a No. 1 reaction kettle according to the mixture ratio, and adding copper sulfate as a catalyst; pumping the mixture obtained in the first step into a No. 1 standing tower, discharging the upper layer water solution, pumping the middle layer esterified substance into a No. 2 reaction kettle, drying the lower layer solid substance which is copper sulfate, and putting into the No. 1 reaction kettle; adding n-octanol into the No. 2 reaction kettle, mixing with the ester extracted in the second step, and adding copper sulfate as a catalyst; pumping the mixture obtained in the third step into a No. 2 standing tower, discharging the upper layer water solution, pumping the middle layer polyester into a vacuum kettle, drying the lower layer with a small amount of solid copper sulfate, and putting into a No. 2 reaction kettle; and dehydrating the polyester pumped into the vacuum kettle in the fourth step, and vacuumizing to obtain the high-molecular polyester. The invention can synthesize the high molecular polyester which meets the positive list of food contact material regulations, thereby meeting the application requirements of the food contact material field for the high molecular polyester.)
技术领域
本发明涉及食品级高分子聚酯制备方法领域，具体是一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法。
背景技术
ZL201110432374.7专利公布了一种低粘度不饱和聚酯及其应用，主要由二元醇、饱和二元酸和不饱和二元酸聚合而成，该制备方法选用了类似葵二酸气味较重的原料，以及邻苯二甲酸这种易产生邻苯二甲酸酯类毒性物质，同时该发明制备的聚酯虽然粘度低，但分子量仅有500-800道尔顿，制品耐迁移性能显然也较差。
ZL201310228615.5专利公布了一种环保型聚酯树脂及生产工艺，该专利以精对苯二甲酸、二乙二醇、乙二醇、新戊二醇、塑料切片废料等为原料合成聚酯树脂，这种合成的聚酯树脂分子量超大，同时使用塑料切片废料为原料，显然不能用于食品接触材料领域。
ZL201210237138.4专利公布了一种PVC聚酯增塑剂材料，通过己二酸、三羟甲基丙烷、PVC等原料熔融缩聚而成，该制备方法副反应多、中间产物可控性差，属聚酯应用领域，不能用于食品接触材料应用领域。
ZL201310244270.2专利公布了一种高分子聚酯增塑剂及其制备方法和应用，该制备方法以2-丙基庚醇、1-3-二甲基丙二醇、新戊二醇和己二酸为原料制得高分子聚酯，这些原料不属于中国GB9685以及欧盟10/2011/EU食品接触材料法规允许使用的原料，不能用于食品接触材料领域应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法，选用中国及欧盟食品接触材料法律法规推荐的原料，合成符合食品接触材料法规正清单中的高分子聚酯，从而满足食品接触材料领域对于高分子聚酯的应用需求。
为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)按76份1，2-丙二醇、90份1，3-丁二醇、90份1，4-丁二醇、438份己二酸投入1号反应釜，同时加入10份硫酸铜作为催化剂，在160-185℃、搅拌速度30-80转/分钟条件下，反应1-3小时；
(2)将第一步反应的混合物抽入1号静置塔中，1小时后将上层水液放出，中层酯化物抽入2号反应釜，下层少量固体物为硫酸铜，经烘干投入1号反应釜，如此催化剂可循环使用；
(3)在2号反应釜中加入50-90份正辛醇，与第二步抽入的酯化物混合，加入12份硫酸铜作为催化剂，在120-155℃、搅拌速度60-90转/分钟条件下，反应2-3小时；
(4)将第三步反应的混合物抽入2号静置塔中，1小时后将上层水液放出，中层聚酯物抽入真空釜，下层少量固体物为硫酸铜，经烘干投入2号反应釜，如此催化剂可循环使用；
(5)将第四步抽入真空釜的聚酯进行脱水，在-0.1MPa条件下抽真空0.5-1.0小时即得高分子聚酯。
进一步，所述步骤(2)中硫酸铜与各种原料不相溶，且密度大于各原料，始终位于混合物底层。
进一步，所述步骤(3)中的正辛醇为60份时，可得到1200道尔顿的聚酯，所述聚酯在25℃时粘度为1.0Pa.s。
本发明与现有的技术相比的优点在于：
(1)催化剂硫酸铜可循环使用，没有传统酯化反应浓硫酸所带来的环境污染；
(2)合成原料为中国与欧盟食品接触材料法律法规推荐使用，无刺激性气味，酯化反应后所得聚酯基本无味，且符合食品接触材料法律法规要求；
(3)反应采用间歇作业模式，可连续生产，效率高；
(4)可通过关键工艺控制聚酯分子量大于1000道尔顿，25℃粘度0.9-1.8Pa.s，非常适合下游行业使用。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。在本发明的范围内或者在不脱离本发明的内容、精神和范围内，对本发明进行的变更、组合或替换，对于本领域的技术人员来说是显而易见的，且包含在本发明的范围之内。
实施例一
一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)按76份1，2-丙二醇、90份1，3-丁二醇、90份1，4-丁二醇、438份己二酸投入1号反应釜，以加入10份硫酸铜作为催化剂，在160℃、搅拌速度30转/分钟条件下，反应1小时；
(2)将第一步反应的混合物抽入1号静置塔中，1小时后将上层水液放出，中层酯化物抽入2号反应釜，下层少量固体物为硫酸铜，经烘干投入1号反应釜，如此催化剂可循环使用；
(3)在2号反应釜中加入50份正辛醇，与第二步抽入的酯化物混合，加入12份硫酸铜作为催化剂，在120℃、搅拌速度60转/分钟条件下，反应2小时；
(4)将第三步反应的混合物抽入2号静置塔中，1小时后将上层水液放出，中层聚酯物抽入真空釜，下层少量固体物为硫酸铜，经烘干投入2号反应釜，如此催化剂可循环使用；
(5)将第四步抽入真空釜的聚酯进行脱水，在-0.1MPa条件下抽真空0.5小时即得高分子聚酯。
实施例二
一种食品接触材料用高分子聚酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)按76份1，2-丙二醇、90份1，3-丁二醇、90份1，4-丁二醇、438份己二酸投入1号反应釜，以加入10份硫酸铜作为催化剂，在185℃、搅拌速度80转/分钟条件下，反应3小时；
(2)将第一步反应的混合物抽入1号静置塔中，1小时后将上层水液放出，中层酯化物抽入2号反应釜，下层少量固体物为硫酸铜，经烘干投入1号反应釜，如此催化剂可循环使用；
(3)在2号反应釜中加入90份正辛醇，与第二步抽入的酯化物混合，加入12份硫酸铜作为催化剂，在155℃、搅拌速度90转/分钟条件下，反应3小时；
(4)将第三步反应的混合物抽入2号静置塔中，1小时后将上层水液放出，中层聚酯物抽入真空釜，下层少量固体物为硫酸铜，经烘干投入2号反应釜，如此催化剂可循环使用；
(5)将第四步抽入真空釜的聚酯进行脱水，在-0.1MPa条件下抽真空1.0小时即得高分子聚酯。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。