[发明专利]一种阳离子可染聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚酯化工技术领域，特别涉及一种常压阳离子可染的聚对苯二甲 酸1，3-丙二醇酯(聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯英文名称：Polytrimethylene terephthalate，简称：PTT)的制备方法，该常压阳离子可染的共聚改性PTT 聚酯的热稳定性好、可纺性优异，其纤维织物可用阳离子染料常压染色，色牢度 高、色彩鲜艳。

背景技术

PTT是一种继PET、PBT之后实现产业化的又一种新型聚酯材料。它不仅具有 独特的力学性能，而且还具有十分优异的热学性能。PTT以其具有特有的优良特 性和生产、发展优势而著称。PTT纤维综合了尼龙的柔软性(及更好的色牢度)、 腈纶的蓬松性(而避免了磨损倾向)、涤纶的抗污性(却有很好的手感)，加上本身 固有的弹性，把各种纤维的优良性能集于一体，成为当前国际上最新开发的热门 高分子新材料之一，在PET之外独树一帜。

PTT纤维虽然染色性能较PET要好，但由于其聚酯分子链结构紧密，极性较 小，只能采用分散染料，因而其色牢度较低，不耐日照。阳离子可染纤维具有色 彩鲜艳、不易褪色、色牢度高的特点，因此，开发出一种能够采用阳离子染料进 行染色的PTT纤维，能扩展PTT纤维的应用范围。

目前有多家企业进行阳离子可染PTT聚酯的研究，如专利申请号： 200510054950.3就提出采用间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠为改性剂，通过共混 或共聚的方式来制备阳离子可染PTT聚酯。以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠为改 性剂，其在生产中会产生甲醇等副产物，不利于环保，且必须增设甲醇回收设备， 投资大，能耗高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种阳离子可染聚对苯二甲酸 1，3-丙二醇酯的制备方法，使制成的阳离子可染PTT聚酯，不仅具有PTT纤维 独特的优异的柔软性和弹性回复性、优良的抗折皱性和尺寸稳定性等，还能在常 压下采用阳离子染料进行染色，使其织物色彩鲜艳、色牢度高，耐日晒。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阳离子可染聚对苯二甲酸 1，3-丙二醇酯的制备方法，是采用对苯二甲酸、1，3-丙二醇为基本原料，以 间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸盐(简称：SIPA)、聚乙二醇(简称：PEG)为第 三、第四单体改性剂，通过直接酯化反应、缩聚反应然后经过固相缩聚制成。将 对苯二甲酸、1，3-丙二醇配成浆料，在总摩尔比为1.1～1.5、反应温度220～ 260℃条件下进行酯化反应，复合稳定剂在酯化阶段加入，催化剂在缩聚阶段加入 或在酯化、缩聚阶段分别加入，第三、第四单体改性剂在酯化或缩聚阶段加入， 在减压条件下进行聚合反应，聚酯在真空条件下出料，保证批内产品的稳定性。 聚酯切片出料后，将切片经过固相聚合后，得到IV在0.9以上的阳离子可染PTT 聚酯切片。

前述的阳离子可染PTT聚酯的制备方法中，其所述的第三单体改性剂为间苯 二甲酸-5-磺酸盐，其中金属为钠、钾、锂等，但优选钠。在投料前须先与1， 3-丙二醇进行酯化反应制备酯化物，间苯二甲酸-5-磺酸盐的含量在10～60％ 之间。

第三单体改性剂的添加比例为占阳离子可染PTT聚酯的2～12％。

前述的阳离子可染PTT聚酯的制备方法中，其所述的第四单体改性剂为聚乙 二醇，聚乙二醇分子量在400～6000之间，优选分子量在2000～4000之间。

第四单体改性剂的添加比例为占阳离子可染PTT聚酯的0.5～5％。

本发明在酯化过程中加入占阳离子可染PTT聚酯重量50～500ppm复合稳定 剂，复合稳定剂可以是磷酸或亚磷酸及其酯类如磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、 亚磷酸三苯酯等、抗氧化剂、醋酸钠中的两种或两种以上的复合体，采用该复合 稳定剂生产的共聚酯色相优良、热稳定性高、可纺性好。

本发明必须在缩聚阶段加入或在酯化和聚合过程中共计加入占阳离子可染 PTT聚酯重量200-800ppm的催化剂，催化剂采用三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸 锑、钛酸正四丁酯、高效纳米钛催化剂等或其它聚酯缩聚催化剂其中一种或多种 复合催化剂。

作为改善各种物理性能的目的，可以在本发明的阳离子可染PTT聚酯中添加 耐光剂、消光剂等，这些添加剂的投入可以在制造工序中的任意工序中进行。

本发明在真空缩聚后还需进行固相缩聚，以便能达到纺丝所需要的IV在0.9 以上的要求。