一种无卤阻燃聚酯材料及其制备方法技术

技术编号:11686010 阅读:61 留言:0更新日期:2015-07-06 18:17
本发明专利技术提供了一种无卤阻燃聚酯材料及其制备方法,包括如下步骤:(A)将阻燃剂与二元醇进行酯化反应,得到预聚体;(B)将聚合单体酯化反应得到苯二甲酸丙二醇酯后,加入预聚体进行缩聚,即得。本发明专利技术实施例提供的无卤阻燃聚酯材料的制备方法具有方法简单、阻燃剂加量小,聚合效率高的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻燃材料领域,具体而言,涉及。
技术介绍
聚酯材料(如PTT)主要应用于纤维和塑料领域,其中大部分主要集中用于纺织纤 维和地毯纤维上,然而聚酯材料本身并不具备阻燃性,导致其应用受阻,因此阻燃聚酯材料 一直是聚酯行业研宄的重点。 目前阻燃聚酯材料从工艺角度一般分为两种方法,共混法与后处理法,共混法是 通过加入各种阻燃剂来改善聚酯材料的阻燃性能。例如200880107546. X公开了全氟磺酸 盐为阻燃体系的阻燃聚酯聚合物。US4131594公开一种树脂组合物,包含PTT、卤素阻燃剂 (如十溴二苯醚、四溴双酚A聚碳酸酯低聚物)于氧化锑、玻璃纤维的聚合物组合物,这两 篇专利中均介绍了使用共混的方法来添加阻燃剂,但是共混法的缺陷在于由于添加阻燃剂 比例比较大,影响了聚酯材料本身的固有性能,而且由于添加的为含卤素的阻燃剂,影响人 类健康也不环保,此外由于采用共混方法阻燃,达不到预想的化学均匀度,不能用于纤维行 业,大大制约了材料本身的使用范围。 另外一种方法后处理法是使织物或者纤维在后处理过程中浸渍并吸收一定量的 阻燃剂,来达到阻燃效果,但是这种方法是在使用过程中,阻燃剂不牢固容易脱落,阻燃不 能持久,而且纺织品的外观也较差。 有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,该方法采 用共聚的方式制备阻燃聚酯材料,制备方法简单,阻燃剂加量小,聚合效率高等优点。 本专利技术的第二目的在于提供一种采用上述的制备方法制备得到的无卤阻燃聚酯 材料,所述的无卤阻燃聚酯材料具有阻燃性能持久、力学性能好、可用于纤维行业、环保无 污染等优点。 为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案: 本专利技术实施例提供了一种无卤阻燃聚酯材料的制备方法,包括如下步骤: ㈧将阻燃剂与二元醇进行酯化反应,得到预聚体; ⑶将聚合单体酯化反应得到苯二甲酸丙二醇酯后,加入预聚体进行缩聚,即得。 本专利技术实施例提供的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,制备方法简单,先使阻燃剂 与二元醇发生酯化反应,得到预聚体,该预聚体上带有酯基,同样的聚合单体也发生酯化 反应,比如要共聚得到的产物为PTT阻燃材料,那么聚合单体可以选择二元芳香族羧酸与 1,3-丙二醇进行酯化反应或选择对苯二甲酸二甲酯与1,3-丙二醇进行酯化反应,其中二 元芳香族羧酸可以为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、萘二酸、联苯 二甲酸等芳香族羧酸及其酯类衍生物,这些二元芳香族羧酸可以单独使用也可互相组合使 用。在其酯化一段时间后,再将预聚体以阻燃剂的形式加入体系中,进行缩聚得到无卤阻燃 PTT聚酯材料。采用这种共聚加工的方式制备阻燃聚酯材料,阻燃剂添加量相对较小,成本 低,聚合效率高,并且实现了反应可控、粘度可控,生成的分子量可控,得到了有效阻燃单元 含量可控的聚酯缩聚产物。 在本专利技术中,阻燃剂包括以下一种或几种的混合物:【主权项】1. 一种无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: (A) 将阻燃剂与二元醇进行酯化反应,得到预聚体; (B) 将聚合单体酯化反应得到苯二甲酸丙二醇酯后,加入预聚体进行缩聚,即得。2. 根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(A) 中,所述阻燃剂包括以下一种或几种的混合物:其中,R1' R2、R3、R4、R6、R8、R 9, R1(l、R11 分别独立地为 H、CH 3(CH2)nOH、(CH2)nCOOH 或(CH2) nCH3的其中一种,R 5、R7分别独立地为(CH2)n,其中I彡n彡6, Z^Z2分别独立地为H、或1-3 个可取代苯环上H的卤素、或1-3个可取代苯环上H的C1-C fJ^烃基; 优选阻燃剂为3. 根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(A) 中,所述二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、以及上述醇类的衍生物中的其中一种或几种的 混合物。4. 根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(A) 中,所述阻燃剂与二元醇的摩尔比为1:1-10,优选摩尔比1:1-8。5. 根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(A) 中,反应温度为230-260°C,真空度为-0. 04~-0.1 MPa ;优选反应时间为20-240min。6. 根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(B) 中,所述聚合单体为二元芳香族羧酸与1,3-丙二醇,或所述聚合单体为对苯二甲酸二甲酯 与1,3_丙二醇。7. 根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(B) 中,酯化反应所用的催化剂为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、乙二醇锑、三氧化二锑、醋酸锑、正 丁基锡酸、醋酸锰、醋酸钴、醋酸镁以及醋酸锌中一种或几种,优选醋酸锌。8. 根据权利要求6所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(B) 中,具体包括如下步骤: (a) 二元芳香族羧酸与1,3-丙二醇在230-265°C,惰气保压0. 05-0. 5MPa的条件下酯 化反应 20-180min ; 或对苯二甲酸二甲酯与1,3-丙二醇在140-220°C,惰气保压0. 05-0. 5MPa的条件下酯 化反应 20-180min ; (b) 将温度控升高至250-290 °C,真空度为-0.01~-0.1 MPa的条件下继续反应 2〇-240min ; (c) 将预聚体加入在250-260°C,真空度为-0.01~-0.1 MPa的条件下进行缩聚反应 20-180min,即得; 优选所述步骤(c)后还包括如下步骤:将上述步骤得到的产物在180-2KTC进行固相 缩聚,得到不同特性粘度等级的物质。9. 根据权利要求8所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,所述预聚体的 加入质量百分比为聚合单体在催化剂作用下酯化反应得到的酯化产物的质量的6-30%。10. 采用权利要求1-9任一项的制备方法制备出的无卤阻燃聚酯材料。【专利摘要】本专利技术提供了,包括如下步骤:(A)将阻燃剂与二元醇进行酯化反应,得到预聚体;(B)将聚合单体酯化反应得到苯二甲酸丙二醇酯后,加入预聚体进行缩聚,即得。本专利技术实施例提供的无卤阻燃聚酯材料的制备方法具有方法简单、阻燃剂加量小,聚合效率高的效果。【IPC分类】C08G63-80, C08G63-692【公开号】CN104744679【申请号】CN201510179888【专利技术人】杨纪财, 蔡铁锦, 董伟, 李 杰 【申请人】江苏和伟美科技发展有限公司【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年4月15日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃聚酯材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(A)将阻燃剂与二元醇进行酯化反应,得到预聚体;(B)将聚合单体酯化反应得到苯二甲酸丙二醇酯后,加入预聚体进行缩聚,即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨纪财蔡铁锦董伟李杰
申请(专利权)人:江苏和伟美科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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