[发明专利]一种阻燃共聚改性聚对苯二甲酸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，特别涉及一种阻燃共聚改性聚对苯二甲酸1，3—丙二醇酯(聚对苯二甲酸1，3—丙二醇酯英文名称：Polytrimethyleneterephthalate，简称：PTT)的制备方法，该阻燃共聚改性PTT聚酯阻燃性能优良、热稳定性好、可纺性优异、丝物理性能稳定。

背景技术

由于公众对灾害防御意识的不断提高，要求纤维制品应具有一定的阻燃性能，对阻燃聚酯纤维的研究和应用开发日益活跃，各种阻燃聚酯纤维品种不断出现。同时由于法律法规对纤维产品阻燃效果及应用范围的要求日益增强，在国内外阻燃聚酯纤维的需求有明显的增长。可以预料，未来对于阻燃聚酯纤维的需求将会有更进一步的增长。

阻燃聚酯纤维的改性可分为共混改性及共聚改性两种方法。共混改性采用的方法是在聚酯生产的后期添加阻燃剂或在纺丝过程中添加阻燃剂或阻燃母粒，该方法的特点是采用的阻燃剂为非反应型，阻燃剂以游离的形式分散在聚酯中。共聚改性的方法是聚酯生产中添加阻燃剂，该方法的特点是阻燃剂参与聚合反应，通过在聚酯分子中引入阻燃基团达到阻燃性能。共混改性聚酯中阻燃剂在产品中难于分散均匀、阻燃剂容易游离挥发，影响其长期阻燃效果。而共聚改性聚酯因其阻燃剂参与聚合反应，其阻燃基团引入聚酯分子，其分散性能较好、阻燃剂不易游离挥发，因此其产品阻燃性能能长期保持。

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。目前PTT聚酯在我国发展方兴未艾，迅速的开发出阻燃共聚改性PTT聚酯，对PTT聚酯在阻燃材料领域的推广发展有着现实的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种阻燃共聚改性聚对苯二甲酸1，3—丙二醇酯的制备方法，使制成的阻燃共聚改性PTT聚酯切片，不仅具有持久、稳定、优良的阻燃效果，其织物还兼具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、易染色性等，极大的提高其终端产品的使用价值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃共聚改性聚对苯二甲酸1，3—丙二醇酯的制备方法，是采用对苯二甲酸、1，3—丙二醇(简称：PDO)为基本原料，添加反应型含磷阻燃剂，添加抗氧化剂、催化剂、稳定剂等助剂，进行直接酯化反应、缩聚反应制造聚酯。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，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，阻燃剂、抗氧化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以上的阻燃共聚改性PTT聚酯切片。

前述的阻燃共聚改性PTT聚酯的制备方法中，其所述的阻燃剂为反应型含磷阻燃剂，其为具有如下通式结构的化合物：

HOOPR₁—R₂COOH

其中，R₁为烷基或C₆及以上的芳基或苄基，R₂为C₁—C₁₅的开链或环状烷基。上述阻燃剂需先配制成阻燃剂的1，3—丙二醇调配液，其中阻燃剂的含量为重量比20～60％。

本发明在酯化结束后或聚合过程前加入所述阻燃剂，加入量为磷含量占阻燃共聚改性PTT聚酯的0.2～1.0％。

本发明在酯化过程中加入占阻燃共聚改性PTT聚酯重量50～500ppm稳定剂，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。

本发明在酯化或聚合过程中加入占阻燃共聚改性PTT聚酯重量200～1000ppm的抗氧化剂，抗氧化剂可以是1010、1076、1425、HT6021、PW-9225B、albritect PM1等或其它抗氧化剂。