本发明专利技术公开了一种阳离子染料可染聚酯及其用途，使用硫元素含量为0.6～3％的阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混和而制备，其中阳离子染料可染聚酯母粒中还含有0.2～10wt％且分子量小于5000的相容剂。本发明专利技术得到的聚酯具有阳离子染料可染的优异性能，物性优异，并且制造方法简单，适用设备范围广，生产成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种阳离子染料可染聚酯及其制备纤维的用途。
技术介绍
聚酯中的聚对苯二甲酸乙二醇酯拥有突出的性能，广泛应用于纤维、薄膜等领域， 特别是服饰、产业资材领域。根据用途不同聚酯纤维的染色方法有很多，但是普通的聚酯纤维由于其分子结构的原因很难被染色，使用分散染料染色的时候，需要130°C的高温，对于阳离子染料就更困难了。提高聚酯纤维的染色性能，特别赋予聚酯纤维具有阳离子染料可染性能的课题已经有很长的时间的研究了。其中，通过共聚合技术来改善聚合物特性是主要的手段之一。 例如特开昭57-570M号公报，通过在聚合过程中添加间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠 (SIPE)，从而制备阳离子染料可染的聚酯。此方法生产聚酯每批次之间有差异，影响聚酯的最终性能，同时生产效率较低。CN100497772公告了一种连续生产阳离子染料可染聚酯的制备方法，此方法为连续生产法，生产得到的聚酯性能稳定，但是连续聚合设备的投资大，设备灵活性差。对于灵活应用现有的连续聚合设备与釜式聚合设备生产聚酯更是鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优异的阳离子染料可染性且成本低的共聚酯。为了解决阳离子染料可染聚酯生产效率低下，降低生产成本，最大限度的利用现有设备，同时赋予聚酯纤维优异的物性，本专利技术通过深入研究，通过由含硫元素成分的阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合而制备，其中在阳离子染料可染聚酯母粒中还含有相对于母粒重量0. 2 10wt%且分子量小于5000的相容剂，通过这个技术解决通常聚酯母粒与聚酯混和后物性低下的问题。本专利技术的阳离子染料可染聚酯是由硫元素成分含量为0. 6 3wt%的阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合而制备，其中阳离子可染聚酯母粒中还含有相对于母粒重量0. 2 10wt%的分子量小于5000的相容剂。本专利技术中阳离子染料可染聚酯母粒中硫元素成分含量为0. 6 3wt%，母粒中硫元素成分含量为0. 6wt%以下是与聚酯共混时需要较大的母粒切片量，从而生产效率低下， 而S元素成分含量为3wt%以上时，则会在母粒的生产时带来为聚合控制困难、母粒脆化等性能低下的问题。本专利技术中其中阳离子染料可染性聚酯中硫元素成分的含量相对于聚酯总重优选为0. 0.5%。若小于0. 则会带来聚酯的阳离子可染性能下降，上染率不够等问题， 而大于0. 5%时则会带来聚酯的其他物性下降太多，从而大大限制了最终产品的应用。本专利技术中阳离子染料可染聚酯母粒是由含间苯二甲酸磺酸盐单元与芳香族二元酸单元和二元醇单元共聚而成。含间苯二甲酸磺酸盐单元的单体可以用式(1)进行表示I(1)SO3X其中R为氢，或者是碳原子数为1 10的烷基，X可以为碱金属、季磷酸盐或者季铵盐，其中的季磷盐或者季铵盐中的四个取代基可以相同的基团，也可以是不同的基团。式⑴具体可以列举的含间苯二甲酸磺酸盐的单体可以列举有间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸锂、间苯二甲酸-5-磺酸钾、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钾、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙酯-5-磺酸钠、还可以是间苯二甲酸-5-磺酸丁基三苯基磷盐、间苯二甲酸-5-磺酸四丁基季磷盐、间苯二甲酸-5-磺酸乙基三丁基磷盐、间苯二甲酸-5-磺酸卞基三丁基磷盐、间苯二甲酸-5-磺酸四苯基磷盐、间苯二甲酸-5-磺酸丁基三苯基磷盐、间苯二甲酸-5-磺酸卞基三苯基磷盐等。可以是其中的一种或几种。本专利技术中其中阳离子染料可染聚酯母粒优选为含间苯二甲酸磺酸盐单元的聚对苯二甲酸乙二醇酯或含间苯二甲酸磺酸盐单元的聚对苯二甲酸丁二醇酯。阳离子染料可染聚酯母粒的合成，可以使用通常的聚酯聚合方法，例如直接酯化法或酯交换法，使用的聚合设备可以是釜式间歇聚合设备或连续聚合设备。生产工艺可以是各种原料首先进行酯化或酯交换反应，得到聚酯的低聚物，之后在高温高真空条件下进一步反应脱出去小分子量二醇得到聚酯母粒。其中含间苯二甲酸磺酸盐的单元可以是在酯化或酯交换时加入，也可以是在缩聚前的阶段加入。从而制备得到含硫元素的阳离子染料可染的聚酯母粒。本专利技术中基体聚酯优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯，本专利技术所说的聚对苯二甲酸乙二醇酯是指以对苯二甲酸乙二醇酯为主要重复单元的聚酯，具体指对苯二甲酸乙二醇酯重复单元占聚酯所有单元数的80%以上。其中还可以含有20%以下的其他共聚单元成分，共聚合的二酸单元可以列举的有间苯二甲酸、2，6_萘二甲酸、2，7_萘二甲酸、4，4’ -联苯二甲酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、葵二酸等，共聚合的二醇单元可以列举的有1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二乙二醇、三甘醇、环己二醇等。以上的共聚单元可以选择其中的一种或几种。本专利技术中聚酯母粒和基体的合成中可以使用催化剂，可以是酯化催化剂、酯交换催化剂、聚合催化剂。这些催化剂可以列举的有醋酸钙、氯化钙等钙化合物，醋酸镁、氯化镁、碳酸镁等镁化合物，三氧化锑、醋酸锑等锑化合物，氧化锗、氯化锗等锗化合物，正钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯等的钛金属醇盐、乙二胺四乙酸、羟乙基亚氨基二乙酸、二乙撑三胺五乙酸、三乙撑四胺六乙酸，或是作为螯合剂的多价羧酸和/或羟基羧酸和/或含氮的羧基的钛复合体。所述螯合剂是邻苯二甲酸、三酸三辛酯、均苯三甲酸、苯连三酸、均苯四甲酸二酐等的羟基羧基酸；或含氮羧酸的乙二胺四乙酸、NTP、羧基亚胺基二乙酸、羧甲基亚胺基二丙酸、二乙撑三胺五乙酸、三乙撑四胺六乙酸、亚胺二醋酸、亚胺基二丙酸、2-羟乙基-亚胺基乙酸、2-羟乙基-亚胺基二丙酸、2-甲氧基乙基-亚胺基乙酸。在添加催化剂的同时还可以加入稳定性能的磷化合物，本专利技术使用的磷化合物没有特别的限制，可以是磷酸、亚磷酸、膦酸、或是它们的低级烷基酯和酚醛酯。具体是指，磷酸、磷酸三甲基、磷酸三乙基、磷酸三酚醛、亚磷酸、亚磷酸三甲基、甲基膦酸、酚醛膦酸、二苯基膦酸、甲基膦酸甲酯、酚醛膦酸乙酯、二苯基膦酸酚醛酯、磷酰基乙酸乙酯。本专利技术的阳离子染料可染聚酯母粒中还含有的相容剂优选为分子量小于5000的聚醚类化合物、有机磺酸盐化合物中一种或几种。为本领域中的技术人员所知，在聚酯母粒与聚酯进行共混的过程中，会有分散性差，得到聚酯的满足不了性能的情况。本专利技术中通过是使用特定的分子量小于5000的聚醚类化合物或有机磺酸盐化合物中的一种或几种作为相容剂，达到本专利技术的技术效果。分子量小于5000的聚醚类化合物可以列举的有聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等化合物，本专利技术发现在分子量大于5000的场合，会影响母粒与基体聚酯的分散性能。本专利技术优选分子量大于500小于4000的聚乙二醇。本专利技术中的有机磺酸盐化合物可以是有机磺酸碱金属盐、有机磺酸季铵盐、有机磺酸季磷盐。具体可以列举有十二烷基苯磺酸钠(锂、 钾)、十二烷基苯磺酸四丁基磷盐、十二烷基苯磺酸四丁基铵盐、十二烷基苯磺酸丁基三苯基磷盐、十二烷基苯磺酸丁基三苯基铵盐、对氨基苯磺酸钠、对甲基苯磺酸钠等。本专利技术中使用的聚醚类化合物或有机磺酸盐化合物相容剂，可以在制备阳离子染料可染聚酯母粒的过程中加入，可以在本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种阳离子染料可染聚酯，其特征是：该阳离子染料可染聚酯由硫元素含量为０．６～３ｗｔ％的阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合制备而得到，其中阳离子染料可染性聚酯母粒中还含有相对于母粒重量０．２～１０ｗｔ％且分子量小于５０００的相容剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，柏立军，望月克彦，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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