一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法，涉及无锑聚酯技术领域，包括以下制备步骤：（1）将乙二醇和对苯二甲酸混合制成混合浆液，随后将复配稳定剂和乙二醇搅拌均匀制成稳定剂悬浮液；（2）将混合浆液和稳定剂悬浮液混合得到浆料，连续送入第一酯化釜、第二酯化釜进行酯化反应，并加入含钛催化剂、碱性催化剂和碱金属5

【技术实现步骤摘要】
一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及无锑聚酯
，尤其涉及一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种广泛应用的高分子树脂，其具有优异的力学性能、物理性能、热性能和优良的尺寸稳定性等优点，在化学纤维领域占据了重要的地位，其中功能性PET聚酯合成技术已经获得了长足进步，国内单阳离子可染聚酯产能就已有超过40万吨的规模，各种差异化品种也是层出不穷，不断丰富着国内市场。阳离子可染聚酯材料的出现，很好的解决了传统聚酯纤维难以上色的问题。
[0003]而阳离子聚酯通常所采用催化剂以含锑催化剂为主。锑催化剂在反应中还原成金属锑，使聚酯成灰色；而且在必经的织物染色工序中会被浸取出来造成对水的污染，从而在使用和回收过程中都对生态环境造成危害，并对人体有慢性毒性和致癌性。
[0004]例如，一种在中国专利文献上公开的“阳离子染料常压深染共聚酯及其制备方法”，其公告号CN100413907C，其公开了一种阳离子染料常压深染共聚酯及其制备方法。先将精对苯二甲酸、乙二醇、A组份加入打浆釜，乙二醇与酸的摩尔比控制在1.2
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1.5，加入常规催化剂三氧化二锑、醋酸锑万分之3，相当于PTA的重量百分比，稳定剂磷酸三甲酯万分之1.5，相当于PTA的重量百分比，连续进入酯化釜，在250
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260℃酯化，酯化后将低聚物解聚，解聚结束后，控制釜内温在220
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230℃，先加入B组份，然后再加入C组份，而后导入缩聚釜，在真空泵作用下，保持釜内真空在50Pa以下进行聚合反应；其中：A组份为多元羧酸，B组份为间苯二甲酸磺酸盐，C组份为聚亚烷基二醇或脂肪二元酸及其衍生物。然而，该共聚酯制备中催化剂采用了锑系催化剂三氧化二锑、醋酸锑，在反应中还原成金属锑，使聚酯成灰色；而且在必经的织物染色工序中会被浸取出来造成对水的污染，从而在使用和回收过程中都对生态环境造成危害，并对人体有慢性毒性和致癌性。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了克服目前阳离子聚酯制备中通常采用含锑催化剂，影响聚酯色相，且容易造成生态环境污染等问题，提出了一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法，包括以下制备步骤：(1)将乙二醇和对苯二甲酸混合制成混合浆液，随后将复配稳定剂和乙二醇搅拌均匀制成稳定剂悬浮液，所述复配稳定剂组份包括磷化合物稳定剂、酚类热稳定剂；(2)将混合浆液和稳定剂悬浮液混合得到浆料，连续送入第一酯化釜、第二酯化釜进行酯化反应，并在第二酯化釜加入含钛催化剂、碱性催化剂和碱金属5
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磺基间苯二甲酸乙酯；(3)将酯化产物压入预缩聚釜，抽低真空排出过量的乙二醇，进行预缩聚反应；
(4)将预缩聚产物压入终缩聚釜，进行终缩聚反应得到熔体，随后将熔体冷却、出料、切粒，制备得到无锑高压阳离子可染聚酯。
[0007]目前阳离子可染聚酯普遍采用锑催化剂，由于添加了碱金属5
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磺基间苯二甲酸乙酯，改变了聚酯分子结构的规整性，相较于常规聚酯更容易发生降解，导致端羧基偏高，影响了切片的可纺性和强度，因此通常会选用磷系稳定剂，能够有效的控制端羧基含量，然而磷化合物的强配位作用会使钛催化剂损失大量的活性，从而使反应时间大大延长，导致聚酯分子量分布变宽和出现降解等副反应。
[0008]本专利技术阳离子可染聚酯制备时采用了钛系催化剂，并加入了复配稳定剂，其中，复配稳定剂由磷化合物稳定剂、酚类热稳定剂复配得到，并在乙二醇和对苯二甲酸混合打浆时加入，与乙二醇和对苯二甲酸混合得到浆料一起参与反应，酚类热氧稳定剂与磷化合物稳定剂具有协效作用可进一步提高热稳定性，降低端羧基含量，提高可纺性和强度，并减少磷化合物对钛催化活性的影响，缩短反应时间，减少降解等副反应的发生，提高聚酯品质。
[0009]同时，本专利技术添加了碱性催化剂，可以降低可染聚酯中二甘醇含量偏高的问题，从而提高了可纺性。
[0010]并且，本专利技术在第二酯化釜中加入含钛催化剂，能够减少含钛催化剂的水解，降低催化剂的使用量。
[0011]作为优选，步骤(1)中所述混合浆液中乙二醇占乙二醇总量的90wt％以上。
[0012]作为优选，步骤(1)中所述复配稳定剂由磷化合物稳定剂、酚类热稳定剂和乙二醇按质量比2
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8:5
‑
10:50
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100混合复配得到，复配稳定剂用量为添加量占聚酯总质量的200
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1000ppm；所述磷化合物稳定剂包括磷酸、亚磷酸、磷酸三甲酯中的一种或多种，所述的酚类热氧稳定剂包括CA和TCA中的一种或多种。
[0013]本专利技术中通过磷化合物稳定剂和新型的酚类热氧稳定剂CA或TCA复配，从兼顾提高催化效率与改善聚合稳定性的角度出发，加入，既降低了磷系稳定剂对钛催化剂的抑制效果，也有效提高了此时低添加量下聚合过程的稳定性，提高生产效率和聚酯产物质量。
[0014]作为优选，步骤(2)中所述浆料中乙二醇和对苯二甲酸的摩尔比为1.1:1
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1.4:1。
[0015]作为优选，步骤(2)中所述酯化反应温度为200
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290℃，压力为0
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0.35MPa。
[0016]作为优选，步骤(2)中所述含钛催化剂为包含或产生于化学式为Ti(OR)4的钛化合物，其中R为含有2
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18个碳原子的烷基、环烷基、烷芳基、烃基基团，含钛催化剂用量为Ti元素占聚合物总质量的3
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100ppm。
[0017]作为优选，步骤(2)中所述碱性催化剂包括含钠元素化合物、含锂元素化合物或有机胺类化合物中的一种或几种，其添加总量相对于聚酯总量的100
‑
3000ppm。
[0018]作为优选，所述碱性催化剂为醋酸钠。
[0019]醋酸钠能有效降低二甘醇，且相比其他金属离子，对热降解的催化活性很小。
[0020]作为优选，步骤(2)中所述碱金属5
‑
磺基间苯二甲酸乙酯包括间苯二甲酸乙酯
‑5‑
磺酸钠，用量为占对苯二甲酸的2
‑
3mol％。
[0021]作为优选，步骤(3)中所述预缩聚温度为250
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300℃，压力为300
‑
2000pa。
[0022]作为优选，步骤(4)中所述终缩聚温度为250
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300℃，压力为70
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500pa。
[0023]因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术采用磷化合物稳定剂、酚类热稳定剂混合得到的复配稳定剂，酚类热氧
稳定剂与磷化合物稳定剂具有协效作用可进一步提高热稳定性，降低端羧基含量，提高可纺性和强度，并减少磷化合物对钛催化活性的影响，缩短反应时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）将乙二醇和对苯二甲酸混合制成混合浆液，随后将复配稳定剂和乙二醇搅拌均匀制成稳定剂悬浮液，所述复配稳定剂组份包括磷化合物稳定剂、酚类热稳定剂；（2）将混合浆液和稳定剂悬浮液混合得到浆料，连续送入第一酯化釜、第二酯化釜进行酯化反应，并在第二酯化釜加入含钛催化剂、碱性催化剂和碱金属5
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磺基间苯二甲酸乙酯；（3）将酯化产物压入预缩聚釜，抽低真空排出过量的乙二醇，进行预缩聚反应；（4）将预缩聚产物压入终缩聚釜，进行终缩聚反应得到熔体，随后将熔体冷却、出料、切粒，制备得到无锑高压阳离子可染聚酯。2.根据权利要求1所述的一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述混合浆液中乙二醇占乙二醇总量的90wt%以上。3.根据权利要求1所述的一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述复配稳定剂由磷化合物稳定剂、酚类热稳定剂和乙二醇按质量比2
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8:5
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10:50
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100混合复配得到，复配稳定剂用量为添加量占聚酯总质量的200
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1000ppm；所述磷化合物稳定剂包括磷酸、亚磷酸、磷酸三甲酯中的一种或多种，所述的酚类热氧稳定剂包括CA和TCA中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种无锑高压阳离子可染聚酯的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述浆料中乙二醇和对苯二甲酸的摩尔比为 1.1:1
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1.4:1。5.根据权利要求1所述的一种无锑高压阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥荣威，王松林，王文，李院院，朱莎莎，周晶晶，
申请(专利权)人：浙江恒澜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：