用于生产阳离子染料可染丙纶的染色添加剂的制备方法技术

一种用于生产阳离子染料可染丙纶的染色添加剂的制备方法，包括５－磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与乙二醇在催化剂以及醚防剂的存在下进行酯交换反应得到５－磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯；对苯二甲酸与乙二醇在催化剂以及稳定剂的存在下进行酯化反应得到对苯二甲酸双羟乙酯；５－磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯于２１０～２４０℃的温度下进行预缩聚反应，然后体系升温至２４０～２９０℃，控制体系真空度≤１００Ｐａ进行缩聚反应，最后聚合物经铸带造粒得到染色添加剂产品。本发明专利技术的特点是得到的染色添加剂中５－磺酸钠间苯二甲酸二甲酯含量更高，该染色添加剂用于共混熔融纺丝工艺，生产出的可染丙纶不仅可用阳离子染料染色，而且具有较高的上染率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由对苯二甲酸、5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯和乙二醇通过共聚制备改性聚酯的方法，该改性聚酯用作可染丙纶的染色添加剂。在现有技术中，用共混改性法是较为常用的改善丙纶染色性能的方法。它将分子上具有染色基团，并能很好地与聚丙烯树脂共混熔融的染色添加剂掺和到聚丙烯中去，然后进行共混熔融纺丝。该方法在技术上易于施行，且对纤维的力学性能影响较小。在现有技术中，被认为最理想的染色添加剂是改性聚酯，它通常是在聚酯中引入含有能与染料结合的基团，如美国专利5,576,366所介绍的。采用这种染色添加剂与聚丙烯树脂进行共混熔融纺丝，制得的纤维具有良好的染色性能。然而，现有技术中这种良好的染色性能通常只能用分散染料染色来实现，用阳离子染料染色并具有较高上染率的却少见报道，而我们知道阳离子染料无论从色彩的鲜艳度、色彩的多样性以及色牢度均要优于分散染料。以下是本专利技术解决上述技术问题的技术方案一种，该方法包括以下步骤1)5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与乙二醇在催化剂醋酸钙以及醚防剂醋酸钠的存在下进行酯交换反应得到5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯，反应温度为80～175℃，5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与乙二醇的投料摩尔比为1∶6.0～7.5，反应时间为2～3小时；2)对苯二甲酸与乙二醇在催化剂醋酸钴和三氧化二锑以及稳定剂磷酸三甲酯的存在下进行酯化反应得到对苯二甲酸双羟乙酯，反应温度为240～260℃，对苯二甲酸与乙二醇的投料摩尔比为1∶0.61～1.22，反应时间为3～4小时；3)5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯于210～240℃的温度下进行预缩聚反应，5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯的投料摩尔比为1∶0.08～0.17，反应时间为1～3小时；4)预缩聚结束后体系升温至240～290℃，控制体系真空度≤100Pa进行缩聚反应，反应时间为2～4小时，聚合物经铸带造粒后得到染色添加剂产品。上述步骤1中，催化剂用量以摩尔比计为醋酸钙/5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯＝0.64/103～0.75/103；醚防剂用量以摩尔比计为醋酸钠/5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯＝3.61/103～4.21/103。步骤2中催化剂和稳定剂用量以摩尔比计为醋酸钴/对苯二甲酸＝1.41/105～2.82/105，最好为1.88/105～2.82/105；三氧化二锑/对苯二甲酸＝0.91/104～1.82/104，最好为1.21/104～1.82/104；磷酸三甲酯/对苯二甲酸＝0.67/104～1.34/104，最好为0.90/104～1.34/104；而对苯二甲酸与乙二醇的投料摩尔比最好为1∶0.81～1.22。本专利技术所制备的可染丙纶染色添加剂实际上也是一种改性聚酯，其中引入了具有与染料很好结合的基团的单体5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯，而本专利技术的特点是制备得到的染色添加剂中5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯含量更高，该染色添加剂用于共混熔融纺丝工艺，生产出的可染丙纶不仅可用阳离子染料染色，而且具有较高的上染率。测试方法仪器小样染色机、721型分光光度计；试剂孔雀绿、阳离子染料(黄8GL、红5GN、蓝RL)、醋酸；染液配制浴比为1∶100；1g纤维的用量为0.2％孔雀绿或阳离子染料5m1，配以无离子水95ml，PH值为4.5～5.5；染色条件70℃入染，20分钟内加热至100℃，沸染40分钟，停止加热维持30分钟，取出样品冷却至室温后水洗；染色残液光密度的测定取20ml染色残液，与染色样品水洗液合并后移入容量瓶，用分光光度计测其光密度；染色原液光密度的测定取20ml染色原液，移入容量瓶用与染色样品水洗液相同量的无离子水稀释，用分光光度计测其光密度。实施例1～8一、染色添加剂的制备首先，将5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯、乙二醇、醋酸钙和醋酸钠以投料摩尔比Z乙二醇/5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯＝1/6.0～7.5，醋酸钙/5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯＝0.64/103～0.75/103，醋酸钠/5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯＝3.61/103～4.21/103加入到2m3的酯交换反应釜，在常压、80～175℃温度下并施以搅拌进行酯交换反应，反应时间为2.5小时，生成5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯。将对苯二甲酸、乙二醇、醋酸钴、三氧化二锑和磷酸三甲酯以投料摩尔比对苯二甲酸/乙二醇＝1∶0.81～1.22，醋酸钴/对苯二甲酸＝1.88/105～2.82/105，三氧化二锑/对苯二甲酸＝1.21/104～1.82/104，磷酸三甲酯/对苯二甲酸＝0.90/104～1.34/104加入到6m3的酯化反应釜，在常压、240～260℃温度下并施以搅拌进行酯化反应，反应时间为4小时，生成对苯二甲酸双羟乙酯。把上述制备得到的对苯二甲酸双羟乙酯移入到6m3的预缩聚反应釜，然后施以搅拌并将保温在100℃左右的5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯以慢速加入，5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯的投料摩尔比为1∶0.08～0.17，当两种单体充分混合且体系温度达到235℃时，将物料移入到8m3的缩聚反应釜。控制反应温度为260～290℃、体系真空度小于100Pa进行缩聚反应，反应时间为2.5小时。最后经铸带和造粒即得染色添加剂产品。得到的这种染色添加剂特性粘度为0.3～0.5dL/g，熔点为200～250℃。二、可染丙纶的制造将上述制得的染色添加剂用计量单元按所需比例计量后混入普通的聚丙烯树脂，然后在短丝纺丝设备上熔融纺丝，生产丙纶短纤维，其规格为2.78dtex×67mm(55000孔)以及5.56dtex×102mm(30000孔)。纺丝温度为230～290℃，纺丝速度为80～120m/min，冷却风温为18～23℃。各实施例纺丝原料中染色添加剂含量、纤维的染色性能见表1表1. 权利要求1.一种，该方法包括以下步骤1)5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与乙二醇在催化剂醋酸钙以及醚防剂醋酸钠的存在下进行酯交换反应得到5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯，反应温度为80～175℃，5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与乙二醇的投料摩尔比为1∶6.0～7.5，反应时间为2～3小时；2)对苯二甲酸与乙二醇在催化剂醋酸钴和三氧化二锑以及稳定剂磷酸三甲酯的存在下进行酯化反应得到对苯二甲酸双羟乙酯，反应温度为240～260℃，对苯二甲酸与乙二醇的投料摩尔比为1∶0.61～1.22，反应时间为3～4小时；3)5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯于210～240℃的温度下进行预缩聚反应，5-磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯的投料摩尔比为1∶0.08～0.17，反应时间为1～3小时；4)预缩聚结束后体系升温至240～290℃，控制体系真空度≤100Pa进行缩聚反应，反应时间为2～4小时，聚合物经铸带造粒后得到染色添加剂产品。2.根据权利要求1所述的染色添加剂的制备方法，其特征在于所述的步骤1中催化剂用量以摩尔比计为醋酸钙/5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯＝0.64/103～0.75/103，醚防剂用量以摩尔比计为醋酸钠/5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯＝3.61/103～4.21/103。3.根据权利要求1所述的染色添加剂的制备方法，其特征在于所述的步骤2中催化剂和稳定剂用量以摩尔比计为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产阳离子染料可染丙纶的染色添加剂的制备方法，该方法包括以下步骤：１）５－磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与乙二醇在催化剂醋酸钙以及醚防剂醋酸钠的存在下进行酯交换反应得到５－磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯，反应温度为８０～１７５℃，５－磺酸钠间 苯二甲酸二甲酯与乙二醇的投料摩尔比为１∶６．０～７．５，反应时间为２～３小时；２）对苯二甲酸与乙二醇在催化剂醋酸钴和三氧化二锑以及稳定剂磷酸三甲酯的存在下进行酯化反应得到对苯二甲酸双羟乙酯，反应温度为２４０～２６０℃，对苯二甲酸与乙二醇 的投料摩尔比为１∶０．６１～１．２２，反应时间为３～４小时；３）５－磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯于２１０～２４０℃的温度下进行预缩聚反应，５－磺酸钠间苯二甲酸双羟乙酯与对苯二甲酸双羟乙酯的投料摩尔比为１∶０．０８～０．１ ７，反应时间为１～３小时；４）预缩聚结束后体系升温至２４０～２９０℃，控制体系真空度≤１００Ｐａ进行缩聚反应，反应时间为２～４小时，聚合物经铸带造粒后得到染色添加剂产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国康，闵丽华，蒋纪国，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]