聚对苯二甲酸-2-甲基丙二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯共混组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种共混组合物及其制备方法以及由其制得的共混聚酯纤维，所述共混组合物包括聚对苯二甲酸

【技术实现步骤摘要】
聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯共混组合物


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混组合物。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。属于结晶型饱和聚酯，是一种结晶型聚合物，在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性、抗疲劳性、耐摩擦性和尺寸稳定性都较好。
[0003]我国2019年PET纤维产量达到4000万吨，属于高能耗行业，如在PET中添加其他聚合物和助剂能为PET纺丝降低5～10℃，将为PET纤维行业降低能源消耗做出重要贡献，符合国家在能源方面的相关政策，同时具有很好的市场前景。
[0004]不同的聚合物与PET制得的共混组合物具有不同的性能，如能在PET中添加其它聚合物或助剂制得一种组合物或共混聚酯，使其不仅具有PET的优异性能，还具有其它良好性能，将为开拓聚酯材料领域做出重要贡献。

技术实现思路

[0005]基于上述技术背景，本专利技术人进行了锐意进取，结果发现：聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯制得的共混组合物中聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性良好，同时该共混组合物具有良好的结晶性、可纺性和可加工性，由该共混组合物制得的共混聚酯纤维等产品性能良好，具有良好的应用前景。
[0006]本专利技术的第一方面在于提供一种共混组合物，所述共混组合物包括聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为1：(0.5～1000)。
[0007]本专利技术的第二方面在于提供一种根据本专利技术第一方面所述共混组合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]步骤1、将聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯进行干燥，将聚对苯二甲酸乙二醇酯切片进行预结晶和干燥；
[0009]步骤2、将前处理后的聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片共混。
[0010]本专利技术的第三方面在于提供一种共混聚酯纤维，所述共混聚酯纤维由本专利技术第一方面所述共混组合物或由本专利技术第二方面所述制备方法制得的共混组合物经纺丝制得。
[0011]本专利技术提供的共混组合物及其制备方法及由其纺丝制备的共混聚酯纤维具有以下优势：
[0012](1)本专利技术所述的共混组合物中聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯具有良好的相容性，同时该共混组合物具有良好结晶性、可纺性和后期加工性，具有良好的应用前景；
[0013](2)本专利技术所述的共混组合物制得的共混聚酯纤维可在保持聚对苯二甲酸乙二醇酯力学性能基本不变的情况下，降低其纺丝温度，制得的共混聚酯纤维具有良好的力学性能。
附图说明
[0014]图1示出本专利技术实施例6～实施例10制得共混组合物升温过程的热性能曲线；
[0015]图2示出本专利技术实施例6～实施例10制得共混组合物降温过程的热性能曲线；
[0016]图3示出本专利技术实施例7制得共混组合物的X光衍射照片；
[0017]图4示出本专利技术实施例8制得共混组合物的X光衍射照片；
[0018]图5示出本专利技术实施例9制得共混组合物的X光衍射照片；
[0019]图6示出本专利技术实施例6～实施例10制得共混组合物的热分解性能图；
[0020]图7示出本专利技术实施例1～实施例5制得共混组合物升温过程的热性能曲线；
[0021]图8示出本专利技术实施例6～实施例10制得共混组合物升温过程的热性能曲线；
[0022]图9示出本专利技术实验例5制得共混聚酯纤维升温过程的热性能曲线；
[0023]图10示出本专利技术实验例5制得共混聚酯纤维降温过程的热性能曲线。
具体实施方式
[0024]下面将对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0025]本专利技术的第一方面在于提供一种共混组合物，所述共混组合物包括聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯(即MPTT，后文中的MPTT即聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(即PET，后文中的PET即对苯二甲酸乙二醇酯)，所述聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为1：(0.5～1000)。
[0026]优选地，MPTT与PET的质量比为1：(1.5～99)，更优选质量比为1：(3～19)。
[0027]经试验发现，采用上述质量比的PET与MPTT制得的共混组合物具有良好的结晶性能，该共混组合物在后期加工过程，如纺丝过程中，可在保证制得纤维力学强度、尺寸稳定性等性能良好的情况下，降低纺丝温度和能耗，节约成本，具有良好的应用前景。
[0028]本专利技术所述聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯(MPTT)由2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇单体(MPO)与二甲酸单体通过直接酯化、缩聚反应制得，所述聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯优选通过以下步骤制得：
[0029]步骤a、将MPO与二甲酸单体加入到反应容器中，进行酯化反应，得到酯化产物；
[0030]所述二甲酸优选为对苯二甲酸(即TPA)。
[0031]MPO与二甲酸单体的摩尔比为(1.2～1.8)：1，优选为(1.2～1.6)：1，更优选为(1.2～1.3)：1。
[0032]根据本专利技术，酯化反应的温度为200～260℃，优选为205～250℃，更优选为220～248℃。
[0033]根据本专利技术一种优选地实施方式，在2L的聚合反应釜中，酯化反应的温度为205～245℃，优选为220～246℃；
[0034]在30L的聚合反应釜中，酯化反应的温度为220～250℃，优选为245～247℃。
[0035]酯化反应的初始压力为80～120kPa，优选为90～110kPa，更优选为100kPa。
[0036]根据本专利技术，排水期间控制反应容器内压力为200～330kPa，优选为200～300kPa。
[0037]酯化反应时间包括正压反应时间和常压反应时间，酯化反应的正压反应时间为60～250min，常压反应时间为30～200min。
[0038]根据本专利技术一种优选的实施方式，在2L的聚合反应釜中，酯化反应的正压反应时间为120～250min，常压反应时间为4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共混组合物，其特征在于，所述共混组合物包括聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为1：(0.5～1000)。2.根据权利要求1所述的共混组合物，其特征在于，所述共混组合物由包括聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的原料经共混制得。3.根据权利要求2所述的共混组合物，其特征在于，所述聚对苯二甲酸
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甲基丙二醇酯的特性粘度为0.5～1.0，其相对分子质量为14000～28000。4.根据权利要求1所述的共混组合物，其特征在于，所述共混组合物的玻璃化转变温度为70～80℃；共混组合物的熔点为240～260℃，冷结晶温度为120～140℃，热结晶温度为210～220℃，结晶度为20％～40％。5.一种共混组合物的制备方法，其特征在于，所述共混组合物由包括以下步骤的方法制备：步骤1、将聚对苯二甲酸
‑2‑
甲基丙二醇酯进行干燥，将聚对苯二甲酸乙二醇酯切片进行预结晶和干燥；步骤2、将处理后的聚对...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑虓，张晶，姚春海，
申请(专利权)人：北京水木滨华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：