降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒及其生产方法技术

本申请提供一种降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒及其制备方法，所述制备方法包括：二元羧酸和/或酸酐、二元醇I进行酯化反应，得到第一酯化反应产物；多元醇、二元醇II与多元羧酸和/或酸酐进行酯化反应，第二酯化反应产品；其中，所述多元羧酸和/或酸酐为至少三元羧酸和/或酸酐，所述多元醇为至少三元醇；将第一酯化反应产物、第二酯化反应产物进行缩聚反应，得到颗粒状缩聚产物或得到的缩聚产物造粒，获得所述功能母粒。该功能母粒可以显著降低聚酯熔融纺丝成形温度，同时提高熔体的塑性拉伸性能，母粒本身具有良好的热稳定性，解决了目前降温母粒干燥过程中易发生粘结等实际问题。降温母粒干燥过程中易发生粘结等实际问题。

【技术实现步骤摘要】
降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒及其生产方法


[0001]本申请涉及纺丝功能母粒
，特别是涉及一种能够降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酯纤维是纺织基础原材料，具有高强、高模量、低吸水性的特点，在民用纺织品中应用广泛。其中以PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯、涤纶)纤维为代表的聚酯品种，在2020年，我国的产量已经超过了5000万吨，处于世界绝对领先的地位。
[0003]聚酯纤维一般是采用熔融纺丝的方式，例如切片纺丝：将聚酯切片经过干燥后在螺杆中加热熔融，挤压送入纺丝箱体的各个纺丝部位，从喷丝板的喷丝孔中喷出，喷出的熔体细流，被冷却气流冷却凝固成丝条。
[0004]聚酯纤维熔点为一般在250℃以上，这就需要较高的纺丝温度。从聚酯纤维行业的发展来看，以节能降耗、绿色低碳为主要的发展方向，其中，聚酯纤维在熔融纺丝成形中更加高效、节能是国内外研究重点。
[0005]中国专利技术专利CN103741258A公开了一种亲水性聚酯纤维及其制备方法，如下步骤：(1)将聚乙烯醇溶解在氯化钙水溶液中形成的螯合物；(2)将聚酯切片、分子量调节剂、抗氧剂和润滑剂混合造粒，得到降温母粒；(3)将得到的改性聚乙烯醇、降温母粒与聚酯切片进行共混熔融纺丝，经过处理最终制备仿棉聚酯纤维。该方法制备的亲水仿棉聚酯纤维，包含0.1wt％
‑
5wt％的改性聚乙烯醇，0.005wt％
‑
0.05wt％的分子量调节剂，0.002wt％
‑
0.02wt％的抗氧剂，0.002wt％
‑
0.02wt％的润滑剂；其纤维的回潮率≥2.0％，纤维吸水率≥250％，蒸发速率≥0.18g/hr；纤维断裂强度≥2.5cN/dtex，断裂伸长率≥20％，体积比电阻≤108Ω.cm。该专利中将聚酯切片、分子量调节剂、抗氧剂和润滑剂混合后进行造粒，得到降温母粒。
[0006]中国专利技术专利CN101798422A公开了一种聚丙烯降温母粒的生产方法，包括以下步骤：(1)聚丙烯树脂50
‑
90份、分散剂0.5
‑
9.5份、表面改性剂0.1
‑
0.6份、润滑剂0.1
‑
2.7份和流动调节剂0.2
‑
0.8份混合10
‑
20分钟，再依次加入光稳定剂0.1
‑
0.9份、抗氧剂0.1
‑
1.6份和分子量调节剂0.2
‑
7份，继续混合5
‑
15分钟；(2)把混合好的物料在温度为180
±
50℃时熔融挤出后切粒。该方法采用复合型过氧化物做为分子量调节剂，以及采用复合抗氧剂、复合分散剂、复合光稳定剂和复合润滑剂，所生产的聚丙烯降温母粒具有引发剂含量高、分散性好、降温效果和改性效果显著的优点。
[0007]中国专利技术专利CN108660537A公开了一种热敏性共聚酯纤维的制备方法，将对苯二甲酸、脂肪族二元醇I、引导物和钛硅钴复合催化剂混合均匀后依次进行酯化反应、预缩聚反应和终缩聚反应制得热敏性共聚酯再经熔体直纺制得热敏性共聚酯纤维；脂肪族二元醇I为丙二醇或丁二醇，引导物为二元酸与脂肪族二元醇II反应生成的酯化物，对苯二甲酸与脂肪族二元醇I的摩尔比为1:1.05
‑
1.10，钛硅钴复合催化剂为钛硅复合催化剂与钴系催化剂复合而成，钛硅复合催化剂为硅系催化剂负载钛系催化剂而得，终缩聚反应过程中加入
聚硅氧烷和共聚组分。为了提升热敏感性聚酯纺丝成形引入了一定量大的聚硅氧烷来提升其流动特性，但这会降低熔体品质。
[0008]从以上的公开资料中可以看出，为了实现降低化学纤维尤其是聚酯纤维成形加工温度，一般是在聚酯中引入润滑剂等组分、或者在聚酯合成中进行分子结构设计进行共聚合。其中聚酯在合成中进行共聚对其流动性能会产生显著的变化，但是聚酯主体结构发生变化且整个聚酯熔体产量比较大，流程复杂不灵活。在聚酯中引入含有润滑剂的母粒是一种灵活高效的方法，但是对添加的母粒提出了严格的要求，降温母粒必须要有显著降低聚酯熔融纺丝温度的效果，同时母粒本身在使用前需要经过干燥除湿，这个阶段需要很容易发生母粒之间的粘结导致无法使用。
[0009]因此开发具有显著降低聚酯熔融纺丝温度且本身具有良好热性能的功能母粒变得十分有意义。

技术实现思路

[0010]本申请提供一种降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒及其制备方法，该功能母粒可以显著降低聚酯熔融纺丝成形温度，同时提高熔体的塑性拉伸性能，母粒本身具有良好的热稳定性，解决了目前降温母粒干燥过程中易发生粘结等实际问题。
[0011]本申请第一个方面是提供一种降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒的制备方法，包括：
[0012]二元羧酸和/或酸酐、二元醇I进行酯化反应，得到第一酯化反应产物；
[0013]多元醇、二元醇II与多元羧酸和/或酸酐进行酯化反应，第二酯化反应产品；其中，所述多元羧酸和/或酸酐为至少三元羧酸和/或酸酐，所述多元醇为至少三元醇；
[0014]将第一酯化反应产物、第二酯化反应产物进行缩聚反应，得到颗粒状缩聚产物或得到的缩聚产物造粒，获得所述功能母粒。
[0015]本申请第二个方面是提供一种降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒，其优选为采用本申请第一个方面所述的制备方法获得。在一种优选实施例中，所述功能母粒包括缩聚物，所述缩聚物为第一酯化反应产物和第二酯化产物缩聚得到。
[0016]在一种优选实施例中，所述第一酯化反应产物为醇封端聚合物，如所述二元醇I封端的低聚物。
[0017]在一种优选实施例中，所述第二酯化反应产物为醇封端聚合物，如所述二元醇II封端的低聚物。
[0018]在一种优选实施例中，所述第二酯化反应产物含有支化结构，或者为支化结构预聚物。
[0019]在一种优选实施例中，所述二元醇I和二元醇II可以是相同或不同的二元醇，并可以分别独立的选自HO
‑
R1
‑
OH，其中R1为C2
‑
C10的脂肪烃基，如
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH(CH3)
‑
CH2‑
、
‑
CH(CH2CH3)
‑
CH2‑
、
‑
CH(CH3)
‑
CH(CH3)
‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH(CH3)
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH(CH2CH3)
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
CH(CH3)
‑
CH2‑
、
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低聚酯熔融纺丝温度的功能母粒的制备方法，其特征在于，包括：二元羧酸和/或酸酐、二元醇I进行酯化反应，得到第一酯化反应产物；多元醇、二元醇II与多元羧酸和/或酸酐进行酯化反应，第二酯化反应产品；其中，所述多元羧酸和/或酸酐为至少三元羧酸和/或酸酐，所述多元醇为至少三元醇；将第一酯化反应产物、第二酯化反应产物进行缩聚反应，得到颗粒状缩聚产物或得到的缩聚产物造粒，获得所述功能母粒。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一酯化反应产物、所述第二酯化反应产物分别独立的为醇封端聚合物；所述第二酯化反应产物含有支化结构，或者为支化结构预聚物。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述二元醇I和二元醇I分别独立的选自HO
‑
R1
‑
OH，其中R1为C2
‑
C10的脂肪烃基；所述二元羧酸和/或酸酐是HOOC
‑
R2
‑
COOH或其脱水形成的酸酐，其中，R2为C2
‑
C16、或者C3
‑
C20的环状基团；多元羧酸和/或酸酐是指含有环状结构的至少三元羧酸、环状结构的至少三元羧酸脱水形成的酸酐；所述多元醇为三元醇、四元醇、五元醇、六元醇中的一种或更多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二元羧酸和/或酸酐、二元醇I的酯化反应过程中，二元羧酸和/或酸酐、与二元醇I的摩尔比为1︰(1.1
‑
2.0)；反应温度为至少150℃，反应压力为0.01
‑
0.5MPa，反应时间为至少30min或酯化反应出水量达到理论出水量的至少90％；多元醇、二元醇II与多元羧酸和/或酸酐进行酯化反应中，多元醇、与多元羧酸和/或酸酐的摩尔比为1︰(1.2
‑
4.0)，多元羧酸和/或酸酐、与二元醇II的摩尔比为1︰(1.2
‑
4.0)。5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，多元醇、与多元羧酸和/或酸酐先进行第一步酯化反应，然后再加入二元醇II进行第二步酯化反应；其中，所述第一步酯化反应温度为至少150℃，反应时间为至少30min；所述第二步酯化反应温为至少120℃，反应时间为至少30min或至少至无水生成。6.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，多元醇、与多元羧酸和/或酸酐酯化反应过程中还加入催化剂，所述催化剂可以是无机酸、有机酸中的任意一种或更多种；其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马逸凡，马正升，董红霞，
申请(专利权)人：上海翌璠工贸发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：