本发明专利技术公开了一种改性PTT共聚酯及其制备方法与应用，本发明专利技术的改性PTT共聚酯由38.8-43.1％对苯二甲酸、6.0-20.7％间苯二甲酸-5-磺酸钠、35.0-48.4％1，3-丙二醇和3.2-6.8％脂肪族聚醚制备得到。本发明专利技术的改性PTT共聚酯采用固相缩聚的方法达到较高的特性粘度，并且制备过程中加入了间苯二甲酸-5-磺酸钠和脂肪族聚醚单元。由于磺酸基团的引入形成能够对阳离子染料有吸附作用的基团，改善了树脂的染色性能。脂肪族聚醚二醇的引入，改善聚酯的流动性能，改善可纺性，同时降低聚酯的玻璃化转变温度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性聚酯，具体涉及一种化学共聚改性PTT共聚酯及其制备方法与应用。
技术介绍
聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)分子结构中三个亚甲基的奇碳效应，使得PTT纤维具有一些优异的性能。与聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT相比，PTT纤维具有较低的模量、较好的弯曲性能和较好的拉伸弹性恢复性能。因此PTT纤维可以制成柔软的、并具有良好手感和触感的可拉伸纺织品和弹性恢复地毯。PTT纤维适合作为衣料用纤维，同时还被广泛用于地毯、无纺布等方面。然而，PTT纤维只能采用分散染料染色，成本高，环保效果差，并且色泽也没有用阳离子染料染色的纤维鲜艳亮丽。如果要将其染成较深的色泽，还必须加压染色。PTT纤维及其织物由于受到染色的局限性，严重制约着该产品的应用。中国专利申请200510054950.3公开了一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制备方法，通过在聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT的聚合过程中加入间苯二甲酸-5-磺酸钠或者在聚对苯二甲酸丙二醇酯纺丝前在螺杆挤出机中与间苯二甲酸-5-磺酸钠共同进行化学反应，将磺酸基团引入PTT大分子链，形成能够对阳离子染料有吸附作用的吸附基团，改善PTT的染色性能。该法制得的聚对苯二甲酸丙二醇酯的玻璃化转变温度较高，树脂的流动性和可纺性有待进一步改善。中国专利申请20031025429.5公开了一种易染深色共聚酯及其制备方法，通过对苯二甲酸PTA与乙二醇EG、1，3-丙二醇和聚亚烷基二醇共同进行聚合反应的方法，提供了一种易染深色的共聚酯。其通过在PET的分子链中加入1，3-丙二醇单元，使得PET共聚酯的染色性得到改善，同时聚亚烷基二醇的加入进一步是共聚酯结构变得疏松，提高上染率。该专利技术提供的方法中，使用了乙二醇与1，3_丙二醇两种低沸点的二元醇单元，二者的沸点接近，在缩聚过程中，都会从反应体系中脱除，使得共聚酯中二种醇比例的控制变得困难，同时也会加大缩聚溜出液分离的难度，不利于工业生产。中国专利申请00807624.3公开了一种具有改进气阻性能的1，3_丙二醇共聚酯，通过在聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT聚合过程中加入乙二醇、间苯二甲酸、萘二甲酸等二元酸或二元醇共聚单体，且共聚单体小于15摩尔％，得到了具有改进热性能和气阻性能的PTT共聚酯。通过共聚降低了共聚酯的结晶温度，使其可以容易的制备得到无定形制件，其主要用于吹塑成瓶子，挤塑成薄膜或片材。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种可以在常温常压下用阳离子染色的改性PTT共聚酯。本专利技术的另一目的在于提供上述改性PTT共聚酯的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述改性PTT共聚酯的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种改性PTT共聚酯，是由以下质量百分比的成分制备得到:对苯二甲酸:38.8-43.1%间苯二甲酸-5-磺酸钠:6.0-20.7%1,3-丙二醇:35.0-48.4%脂肪族聚醚:3.2-6.8%;所述脂肪族聚醚为聚乙二醇、聚四氢呋喃或聚环氧丙烷中的一种；所述脂肪族聚醚的分子量为200 100000，优选400 6000。在上述分子量范围内，脂肪族聚醚可以在改善聚酯的流动性能，改善可纺性，降低聚酯的玻璃化转变温度的同时，对共聚酯的加工稳定性没有明显的影响。上述改性PTT共聚酯的制备方法，是以对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(TOO)为主要原料，添加间苯二甲酸-5-磺酸钠和脂肪族聚醚共同进行化学反应，生成改性PTT共聚酯。上述改性PTT共聚酯的制备方法具体包括以下步骤:(I)酯化反应:将对苯二甲酸(PTA)、1，3-丙二醇(PDO)、间苯二甲酸-5-磺酸钠与催化剂混合，200 240°C下进行酯化反应I 3个小时，生成酯化物；(2)缩聚反应；当步骤(I)酯化反应生成的水的摩尔量为对苯二甲酸与间苯二甲酸-5-磺酸钠摩尔量之和的2倍时，往酯化物中加入脂肪族聚醚、稳定剂，常压缩聚45 60分钟后，将反应环境压力降至60Pa，同时将温度升高至250 270°C，进行缩聚反应，当产物的特性粘度达到0.65 0.90dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；(3)固相缩聚:将步骤⑵的缩聚物烘干，于180 210°C、10_2 20Pa的环境下固相缩聚4 20h，然后冷却，出料，得到改性PTT共聚酯。步骤(I)所述的催化剂优选钛酸四丁酯，催化剂的用量为改性PTT共聚酯原料总质量的 0.020-0.028% ；步骤(2)所述的稳定剂优选磷酸三甲酯，稳定剂的用量为改性PTT共聚酯原料总质量的 0.010-0.014% ；步骤(2)所述的将反应环境压力降至60Pa以下是在45分钟内完成的。上述方法中，催化剂、脂肪族聚醚和间苯二甲酸-5-磺酸钠可以一次性加入，也可以分批加入。上述制备方法可以采用间歇酯化、间歇缩聚，也可以采用连续酯化、间歇缩聚，还可以采用连续酯化、连续缩聚工艺。本专利技术的改性PTT共聚酯可 以通过常用的加工手段如挤出、注塑、吹塑等加工方式制成片材、板材、薄膜、管材等，也可以单独纺丝或者与其他聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等混合纺丝，用于服装、地毯等方面。本专利技术的原理是:在PTT的聚合过程中加入间苯二甲酸-5-磺酸钠和脂肪族聚醚单元，通过化学共聚，磺酸钠基团进入大分子链，形成能够对阳离子染料有吸附作用的的基团，改善了树脂的染色性能。脂肪族聚醚二醇的引入，有利于改善聚酯的流动性能，改善可纺性，同时降低聚酯的玻璃化转变温度。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果:本专利技术的改性PTT共聚酯采用固相缩聚的方法达到较高的特性粘度，并且制备过程中加入了间苯二甲酸-5-磺酸钠和脂肪族聚醚单元。由于磺酸基团的引入形成能够对阳离子染料有吸附作用的的基团，改善了树脂的染色性能。脂肪族聚醚二醇的引入，改善聚酯的流动性能，改善可纺性，同时降低聚酯的玻璃化转变温度。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术实施例所得到材料相关性能的测试方法如下:特性粘度:以苯酚(50% wt)和1，1，2，2_四氯乙烷(50% wt)为溶剂，溶液浓度为0.5g/dL，在 25°C下测量。熔融温度:采用Perkins Elmer DSC-6分析仪测定，氮气气氛，从20°C以10°C /min升温至260°C,恒温3min,再以10°C /min降温至20°C,恒温3min,然后10°C /min升温至 260。。。实施例1一种改性PTT共聚酯的制备方法，包括以下步骤:(I)将对苯二甲酸 1.52kg(9.2mol)、间苯二甲酸-5-磺酸钠 214g(0.8mol)、1，3-丙二醇1.73kg、钛酸四丁酯0.86g 投入酯化釜中，在240°C下进行酯化反应2h，生成酯化物。(2)当步骤⑴酯化反应生成的水馏出量达到360g(20mol)后，将酯化物转移到缩聚釜中，加入磷酸三甲酯0.4g和113g聚乙二醇400，常压缩聚45分钟后，在45分钟内将反应釜内压力逐渐降低至60Pa，同时将温度升高至250°C，在60Pa压力下缩聚2小时；当粘度达到0.72dL/g后，充入氮气破坏真空，拉条、切粒。(3)将步骤⑵的切片烘干后在185°C、压力20Pa以下真空固相缩聚10小时，冷却至本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改性PTT共聚酯，其特征在于是由以下质量百分比的成分制备得到：对苯二甲酸：????????????38.8?43.1％间苯二甲酸?5?磺酸钠：???6.0?20.7％1，3?丙二醇：???????????35.0?48.4％脂肪族聚醚：????????????3.2?6.8％；所述脂肪族聚醚为聚乙二醇、聚四氢呋喃或聚环氧丙烷中的一种；所述脂肪族聚醚的分子量为200～100000。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵巍，徐依斌，苑仁旭，焦建，钟宇科，曾祥斌，蔡彤旻，刘奇祥，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，珠海万通化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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