水性共聚（酰胺-酯）及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了水性共聚（酰胺-酯）及其制备方法和应用，采用己内酰胺、间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯和二元醇为原料，通过先升温进行酯化反应，再保温保压开环己内酰胺反应，最后缩聚的方法制备。该树脂不仅水溶性好，而且具有非常优异的附着力，当用作纺织上浆时，能对聚酰胺纤维（锦纶）有极强的粘附力，即能很好的贴附毛羽，从而避免了因浆料贴附羽毛差，产生许多再生羽毛，在织造过程中的断头现象发生，最终可以提高了生产效率和织物的质量。

【技术实现步骤摘要】
水性共聚（酰胺-酯）及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料合成领域，涉及水性共聚（酰胺-酯）及其制备方法和应用，特别涉及了一种用于纺织上浆的水性共聚（酰胺-酯）及其制备方法。
技术介绍
经纱上浆主要是考虑耐磨和贴附羽毛。其直接影响纺织生产效率和织物的质量。长期以来纺织工业经纱上浆所用合成浆料主要是聚乙烯醇(PVA)。但其退浆困难,退浆废液中的PVA难以生物降解,环境污染大,西欧一些发达国家已禁用PVA上浆，我国也在大力倡导少用或不用PVA。因此,研制开发高粘附力、易退浆、可生物降解的水溶性聚合物替代PVA，具有十分重要的意义。现有技术中用作上浆的水溶性聚酯合成材料，是聚酯纤维（涤纶）具有优异的浆料，但是其对于聚酰胺纤维（锦纶）的粘附力不够，尤其是锦纶长丝上浆，使用过程中其贴附毛羽差，严重影响生产效率和织物的质量。因此行业内迫切需要一种附着力更好的水溶上浆材料。
技术实现思路
为了解决现有技术中的存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供了一种水性共聚（酰胺-酯）。本专利技术的另一目的在于提供一种水性共聚（酰胺-酯）的制备方法。本专利技术的又一目的在于提供水性共聚（酰胺-酯）的应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种水性共聚（酰胺-酯），该水性共聚（酰胺-酯）是以间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇为原料经酯化或酯交换反应后，再加入己内酰胺进行开环反应，最后进行缩聚反应得到。上述水性共聚（酰胺-酯）的玻璃化温度为30～70℃；该水性共聚（酰胺-酯）的固有粘度不小于0.2dL/g，优选为0.2～1L/g，更进一步优选为0.3～0.8L/g。在35℃下，以质量比为1：1的苯酚和四氯乙烷的混合物作溶剂溶解该水性共聚（酰胺-酯），测量得出该固有粘度。上述的水性共聚（酰胺-酯）具体按照以下步骤制备：（1）先将间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇一起在惰性环境下，在酯交换催化剂存在下升温到160～280℃进行酯化或酯交换反应1～6小时，所述酯化或酯交换反应的反应终点为副产物收集量不小于理论值的90%；（2）然后，加入己内酰胺单体和开环催化剂，在温度230～260℃，压力0.5～3MPa条件下，开环反应0.2～2小时；（3）最后，在缩聚催化剂和稳定剂存在下，将温度控制在220～295℃，减压到500Pa以下，进行缩聚反应。优选的：步骤（1）中酯化或酯交换反应温度控制在170～270℃，反应时间控制在2～5小时；步骤（2）中开环反应的温度控制在235～255℃，压力在1～2.5MPa，反应时间控制在0.25～1.5小时；步骤（3）中缩聚反应的温度控制在230～280℃，反应压力控制在0～300Pa。上述的水性共聚（酰胺-酯），其在于步骤（1）中所述间苯磺酸盐的用量为酸当量总量的3mol%～30mol%；所述原料按醇酸摩尔当量比为(1.1～3)：1进行投料，优选(1.2～2.5)：1，更优选(1.3～2)：1进行投料；步骤（2）中所述己内酰胺的用量为酸当量总质量的1%～20%。本专利技术所述的酸当量总量为反应中所用到的二元羧酸或其酯的物质的量的总和。所述的醇酸摩尔当量比为反应中所用的到的二元醇与二元羧酸或其酯的物质的量之比。所述的酸当量总质量为反应中所用到的二元羧酸或其酯的总质量。上述的水性共聚（酰胺-酯），其在于所述的间苯磺酸盐选自：间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸钾、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钾、间苯二甲酸-5-磺酸锂中的至少一种；优选为间苯二甲酸-5-磺酸钠和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠中的任意一种或两种。上述的水性共聚（酰胺-酯），其在于所述的二元羧酸或其酯选自间苯二甲酸或其酯、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸或其酯、1,4-环己烷二甲酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸中的至少一种；所述的二元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、己二醇、1,4-环己烷二甲醇、聚乙二醇中的至少一种。优选的：所述的二元羧酸或其酯至少包含间苯二甲酸和间苯二甲酸二甲酯中任意一种与邻苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中任意一种的混合物；其中间苯二甲酸或间苯二甲酸二甲酯用量为酸当量总量的5mol%～40mol%，所述邻苯二甲酸或邻苯二甲酸酐用量为酸当量总量的30mol%～90mol%。上述的水性共聚（酰胺-酯），其在于所述的酯交换催化剂选自二丁基氧化锡、锰的醋酸盐、镁的醋酸盐中的一种或多种；所述的开环催化剂选用磷酸锂、磷酸钠、磷酸钾的一种或多种；所述的缩聚催化剂选自三氧化二锑、异丁基钛、二氧化锗中的一种或多种；所述的稳定剂选自磷酸或亚磷酸及其酯化物中的一种或几种。所述酯交换催化剂、开环催化剂和缩聚催化剂的加入量分别为水性共聚（酰胺-酯）总质量的5～900ppm，优选为8～600ppm；所述的稳定剂的加入量为水性共聚（酰胺-酯）总质量的10～700ppm。一种水性共聚（酰胺-酯）的制备方法，其在于该水性共聚（酰胺-酯）是以间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇为原料经酯化或酯交换反应后，再加入己内酰胺进行开环反应，最后进行缩聚反应得到。上述的方法，其在于该方法具体包括以下步骤：（1）先将间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇一起在惰性环境下，在酯交换催化剂存在下升温到160～280℃进行酯化或酯交换反应1～6小时，所述酯化或酯交换反应的反应终点为副产物收集量不小于理论值的90%；（2）然后，加入己内酰胺单体和开环催化剂，在温度230～260℃，压力0.5～3MPa条件下，开环反应0.2～2小时；（3）最后，在缩聚催化剂和稳定剂存在下，将温度控制在220～295℃，减压到500Pa以下，进行缩聚反应。上述的水性共聚（酰胺-酯）在纺织上浆材料中的应用。所述的纺织上浆材料优选为锦纶上将材料。本专利技术制备得到的水溶性共聚（酰胺-酯），用DSC测试其玻璃化温度在30～70℃，优选的35～60℃。在35℃下，苯酚、四氯乙烷(质量比1：1)混合物作溶剂溶解树脂，该树脂的固有粘度不小于0.2dL/g。该聚酯树脂不仅水溶性好，而且具有更好的附着力，当用作纺织上浆时，能很好的贴附毛羽，大大降低经纱在织造过程中的断头现象发生，从而提高了生产效率和织物的质量，尤其是作为锦纶的上浆材料。本专利技术的水性溶性聚（酰胺-酯），其中“水性”等同于其他描述。如“水分散性”、“水驱散性”和“水溶性”。通常，以水作为单一介质作用于该聚（酰胺-酯）时，其既包含溶解的和分散的。相对于现有技术中的方案，本专利技术的优点是：本专利技术制备工艺通过加入改性单体己内酰胺快速的开环后，与间苯型磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇进行共聚，得到的共聚（酰胺-酯），除了具有常规水性聚酯具有的良好水溶性、抗粘性和耐摩擦性外，还具有更好的附着力。经己内酰胺共聚的树脂，根据“相似相溶”原理，含有与聚酰胺纤维（锦纶）相同的酰胺基团，用作聚酰胺纤维（锦纶）上浆材料时，能非常好的贴附毛羽，大幅度的降低经纱在织造过程中因再生毛羽多而断头，从而大大提高了生产效率和织物的品质。具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性共聚（酰胺?酯），其特征在于该水性共聚（酰胺?酯）是以间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇为原料经酯化或酯交换反应后，再加入己内酰胺进行开环反应，最后进行缩聚反应得到。

【技术特征摘要】
1.一种水性共聚（酰胺-酯），其特征在于该水性共聚（酰胺-酯）是以间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇为原料经酯化或酯交换反应后，再加入己内酰胺进行开环反应，最后进行缩聚反应得到；所述的间苯磺酸盐选自间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸钾、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钾、间苯二甲酸-5-磺酸锂中的至少一种。2.根据权利要求1所述的水性共聚（酰胺-酯），其特征在于所述水性共聚（酰胺-酯）的玻璃化温度为30~70℃；该水性共聚（酰胺-酯）的固有粘度不小于0.2dL/g。3.根据权利要求1所述的水性共聚（酰胺-酯），其特征在于该水性共聚（酰胺-酯）的具体制备方法包括步骤制备：（1）先将间苯磺酸盐、二元羧酸或其酯、二元醇一起在惰性环境下，在酯交换催化剂存在下升温到160~280℃进行酯化或酯交换反应1~6小时，所述酯化或酯交换反应的反应终点为副产物收集量不小于理论值的90%；（2）然后，加入己内酰胺单体和开环催化剂，在温度230~260℃，压力0.5~3MPa条件下，开环反应0.2~2小时；（3）最后，在缩聚催化剂和稳定剂存在下，将温度控制在220~295℃，减压到500Pa以下，进行缩聚反应。4.根据权利要求3所述的水性共聚（酰胺-酯），其特征在于步骤（1）中所述间苯磺酸盐的用量为酸当量总量的3mol%~30mol%；所述原料按醇酸摩尔当量比为(1.1~3)：1进行投料；步骤（2）中所述己内酰胺的用量为酸当量总质量的1%~20%。5.根据权利要求1、3或4所述的水性共聚（酰胺-酯），其特征在于所述的间苯磺酸盐选自间苯二甲酸-5-磺酸钠和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠中的任意一种或两种。6.根据权利要求1或3所述的水性共聚（酰胺-酯），其特征在于所述的二元羧酸或其酯选自间苯二甲酸或其酯、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸或其酯、1,4-环己烷二甲酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸中的至少一种；所述的二元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁逸峰，陈志峰，丁佰平，冯芳丹，
申请(专利权)人：宜兴市光辉胶粘剂有限公司，
类型：发明
国别省市：