一种含氟PTT-PBT共聚酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含氟PTT-PBT共聚酯及其制备方法，特别是涉及一种主链上由含氟PTT与PBT结构组成的共聚酯及其制备方法。采用四氟对苯二甲酸、对苯二甲酸、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇作为主要原料，在氮气氛围中，四氟对苯二甲酸与1,3-丙二醇及抑制剂，对苯二甲酸与1,4-丁二醇，分别进行酯化反应及预缩聚反应，再将所得的预缩聚产物进行终缩聚反应得到含氟PTT-PBT共聚酯。本发明专利技术所得的含氟PTT-PBT共聚酯具有良好的热稳定性及可加工性，可以直接用于纺丝、成膜、注塑等。由于氟原子的引入，改善了聚酯材料的超疏水、憎水憎油、防污方面性能，在防水服，耐脏的工作服以及某些特殊行业的工作服制造中有巨大的前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种含氟PTT-PBT共聚酯及其制备方法，特别是涉及一种主链上由含氟PTT与PBT结构组成的共聚酯及其制备方法。采用四氟对苯二甲酸、对苯二甲酸、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇作为主要原料，在氮气氛围中，四氟对苯二甲酸与1,3-丙二醇及抑制剂，对苯二甲酸与1,4-丁二醇，分别进行酯化反应及预缩聚反应，再将所得的预缩聚产物进行终缩聚反应得到含氟PTT-PBT共聚酯。本专利技术所得的含氟PTT-PBT共聚酯具有良好的热稳定性及可加工性，可以直接用于纺丝、成膜、注塑等。由于氟原子的引入，改善了聚酯材料的超疏水、憎水憎油、防污方面性能，在防水服，耐脏的工作服以及某些特殊行业的工作服制造中有巨大的前景。【专利说明】一种含氟PTT-PBT共聚酯及其制备方法
本专利技术涉及一种含氟PTT-PBT共聚酯及其制备方法，特别是涉及一种主链上由含氟PTT与PBT结构组成的共聚酯及其制备方法。
技术介绍
聚酯是目前人类使用最为广泛的合成高聚物之一，早在二十世纪40年代就合成出了对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，并发现其具有优异的性能，而广泛的应用于纺织、包装、医疗卫生、汽车、电子电器、安全防护、环境保护等领域。聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是近年来新问世的又一芳香族聚酯。由于其优良的回弹性、染色性，良好的抗污性和抗静电性，被誉为“21世纪最具竞争力”、“最为流行的一种纤维”。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维同样也因具有很多诱人的性能，如优良的弹性及回复性，柔软的手感并可在常压状态下用分散染料染色等被应用在很多领域。为了综合PTT及PBT聚酯各自的优点，PTT-PBT共聚酯及复合纤维等应运而生。PTT-PBT共聚酯兼顾两者的优点，在服装、地毯及工程塑料等行业具有广泛的应用前景。随着社会的进步，人民生活水平的提高，对聚酯纤维的差别化、功能化需要越来越高。因此聚酯的改性也变得尤为的重要，聚酯改性目的除了对普通聚酯性能进行优化外，主要是通过改性手段赋予新型聚酯差别化的功能性特征。例如:抗静电、阻燃、吸湿排汗、防污防臭等。目前，聚酯主要新品种有:抗静电聚酯、高强耐磨聚酯、仿棉超软聚酯、超疏水性聚酯、抗污聚酯等。目前，通过在聚合物中引入氟原子，从而改善材料的表面性能，如疏水疏油性及防污性等，以及赋予聚酯材料各种功能。由于含氟聚合物通常具有低表面能、低摩擦系数和不粘附性，灰尘污物难于附着等特性，因此含氟聚合物的抗污耐磨性好。而当前含氟聚合物以氟代烯烃类聚合物为主(例如:聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物等)；含氟聚氨酯、含氟聚醚、含氟聚酯等的研究则相对滞后。许多学者对含氟化合物改性聚酯进行了研究，并取得了一定的成果。目前含氟化合物改性聚酯的方式主要是通过加入含氟封端剂，或者加入含氟二元醇、含氟二元酸等含氟化合物作为第三单体来改性聚酯。中国专利CN101139434A中采用含氟封端剂的加入，间苯二甲酸二甲酯和丁二醇采用酯交换法，加入含氟封端剂N-羟乙基全氟辛酰胺，制备出了含氟量低而耐沾污性能好的聚酯材料。胡娟(胡娟.含氟聚酯和光刻胶波导材料的分子设计与性能研究.硕士论文，吉林:吉林大学，2007.)利用分子设计的原理，通过添加含氟二元醇共聚的方式，将对苯二甲酰氯、六氟双酚A和含氟辛二醇三元共聚合成出了新型高含氟量的聚酯。该聚酯具有优异的性能而被应用于光波导材料。 然而，将这些含有氟元素的聚酯应用于纺织及包装材料中有一定的局限性，主要问题在于现有技术的含有氟元素的聚酯分子量低，不能满足纺丝和成膜的要求；现有技术目前主要是通过织物的含氟后整理方式来赋予其防水防污功能，而这类方法最大的缺点在于难以解决时效性、耐久性及耐磨性等问题，并且费时费力。因此，开发含氟聚酯用于纺织及包装材料的超疏水、憎水憎油、防污性能的改性，必将具有重要的理论意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含氟PTT-PBT共聚酯及其制备方法，特别是涉及一种主链上含氟PTT与PBT共聚酯及其制备方法。本专利技术所述的含氟PTT-PBT共聚酯在聚合物的主链上引入了氟原子，并且制备出的含氟PTT-PBT共聚酯片可以直接用于纺丝、成膜、注塑等。本专利技术中所述的含氟PTT-PBT共聚酯是通过四氟对苯二甲酸丙二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯经共聚得到的共聚酯，该含氟PTT-PBT共聚酯切片可以直接纺丝、成膜、注塑等。而且通过共聚法对聚酯进行疏水防污改性，可以从根本上解决疏水防污聚酯的时效性、耐久性及耐磨性等问题，也可以很好的解决费时费力这类问题。本专利技术提供了一种含氟PTT-PBT共聚酯的制备方法，分为酯化反应阶段、预缩聚反应阶段和终缩聚反应阶段；具体步骤为:步骤I):采用四氟对苯二甲酸和1，3_丙二醇作为原料，加入抑制剂，配成均匀浆料后进行酯化反应；酯化反应在氮气氛围中加压，压力控制在常压~0.3MPa，温度在250~260°C，酯化水馏出量达到理论值的90%以上为酯化反应终点；加入催化剂，继续抽真空，由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260~270°C，进行预缩聚反应，反应时间I~2小时，当体系特性粘数达到0.4dL/g~0.5dL/g时为预缩聚反应终点；步骤2):采用对苯二甲酸和1，4- 丁二醇作为原料，配成均匀浆料后在进行酯化反应；酯化反应在负压条件下进行，压力控制在小于绝对压力lKPa，温度在180~220°C，酯化水馏出量达到理论值的90%以上为酯化反应终点；加入催化剂，继续抽真空，压力控制在绝对压力500Pa以下，温度控制在260~270°C，进行预缩聚反应，反应时间2~3小时，当体系特性粘数达到0.5dL/g~0.6dL/g时为预缩聚反应终点；步骤3):将步骤I)中制得的预缩聚产物、步骤2)中制得的预缩聚产物、催化剂和稳定剂加入反应装置中，搅拌均匀，然后在270~280°C温度条件下，体系压力控制在IOOPa以下进行终缩聚反应，反应2~6小时，以反应釜搅拌电机功率或在线粘度计读数为准判断终缩聚反应终点。本专利技术的方法制得一种含氟PTT-PBT共聚酯，是指含氟对苯二甲酸丙二醇酯与对苯二甲酸丁二醇酯的共聚酯，其结构通式为【权利要求】1.一种含氟PTT-PBT共聚酯的制备方法，其特征是:所述含氟PTT-PBT共聚酯的制备方法，分为酯化反应阶段、预缩聚反应阶段和终缩聚反应阶段；具体步骤为: 步骤I):采用四氟对苯二甲酸和1，3-丙二醇作为原料，并加入抑制剂，配成均匀浆料后进行酯化反应；酯化反应在氮气氛围中加压，压力控制在常压~0.3MPa，温度在250~260°C，酯化水馏出量达到理论值的90%以上为酯化反应终点；加入催化剂，继续抽真空，由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260~270°C，进行预缩聚反应，反应时间1~2小时，当体系特性粘数达到0.4dL/g~0.5dL/g时为预缩聚反应终点； 步骤2):采用对苯二甲酸和1，4- 丁二醇作为原料，配成均匀浆料后在进行酯化反应；酯化反应在负压条件下进行，压力控制在小于绝对压力lKPa，温度在180~220°C，酯化水馏出量达到理论值的90%以上为酯化反应终点；加入催化剂，继续抽真空，压力控制在绝对压力500Pa以下，温度控制在260~270°C，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟PTT?PBT共聚酯的制备方法，其特征是：所述含氟PTT?PBT共聚酯的制备方法，分为酯化反应阶段、预缩聚反应阶段和终缩聚反应阶段；具体步骤为：步骤1）：采用四氟对苯二甲酸和1,3?丙二醇作为原料，并加入抑制剂，配成均匀浆料后进行酯化反应；酯化反应在氮气氛围中加压，压力控制在常压～0.3MPa，温度在250～260℃，酯化水馏出量达到理论值的90%以上为酯化反应终点；加入催化剂，继续抽真空，由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260～270℃，进行预缩聚反应，反应时间1～2小时，当体系特性粘数达到0.4dL/g～0.5dL/g时为预缩聚反应终点；步骤2）：采用对苯二甲酸和1,4?丁二醇作为原料，配成均匀浆料后在进行酯化反应；酯化反应在负压条件下进行，压力控制在小于绝对压力1KPa，温度在180～220℃，酯化水馏出量达到理论值的90%以上为酯化反应终点；加入催化剂，继续抽真空，压力控制在绝对压力500Pa以下，温度控制在260～270℃，进行预缩聚反应，反应时间2～3小时，当体系特性粘数达到0.5dL/g～0.6dL/g时为预缩聚反应终点；步骤3）：将步骤1）中制得的预缩聚产物、步骤2）中制得的预缩聚产物、催化剂和稳定剂加入反应装置中，搅拌均匀，然后在270～280℃温度条件下，体系压力控制在100Pa以下进行终缩聚反应，反应2～6小时，以反应釜搅拌电机功率或在线粘度计读数为准判断终缩聚反应终点；所述抑制剂为氧化镁、氧化硅、氧化钙、氧化锌和氧化锰中的一种。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国旺，丁建中，曾晓元，黄卓旺，江立平，宋怀军，张荣，
申请(专利权)人：江苏立新化纤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：