[发明专利]一种阳离子染料可染性聚酯及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种阳离子染料可染聚酯及其制备纤维的用途。

背景技术

聚酯中的聚对苯二甲酸乙二醇酯拥有突出的性能，广泛应用于纤维、薄膜等领域，特别是服饰、产业资材领域。

一般聚酯纤维的普通染色根据分子结构采用分散染料进行染色，这样的染色过程既对染色温度要求高，又难以得到染色鲜艳的纺织品。现在技术为了提高聚酯纤维的染色性能，对特别赋予聚酯纤维具有阳离子染料可染性能的课题已经有很长的时间的研究了。其中，通过共聚合技术来改善聚合物特性是主要的手段之一；主要是通过在聚合过程中添加间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)，从而制备阳离子染料可染的聚酯。此方法生产聚酯每批次之间有差异，影响聚酯的最终性能，同时生产效率较低，生产的产品批号单一，在生产中进行品种批号的切换麻烦，另外，同时对生产工艺的要求比较高，提高了生产成本；就目前的市场上的技术，一些厂家采用阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯进行共混，从而得到多批号的产品，但是始终无法解决阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯混合后纱线物性低下的问题。

对阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯混合后纱线物性低下的问题，一些文献也提到过采用分散剂之类的物质来改善混合后纱线物性低下的问题，但伴随着新的组份的加入，降低了共混后聚酯的热性能，尤其是在工业化连续生产中仍然无法得到良好的效果。

对于灵活应用现有的连续聚合设备与釜式聚合设备生产聚酯更是鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异的阳离子染料可染性且成本低的共聚酯。

本发明的技术解决方案

该阳离子染料可染性聚酯由下述步骤得到：

(1)合成阳离子染料可染聚酯母粒：将间苯二甲酸磺酸盐单元与芳香族二元酸单元和二元醇单元共聚，得到阳离子染料可染聚酯母粒；阳离子染料可染聚酯母粒中硫元素含量相当于阳离子染料可染聚酯母粒重量的0.6～3wt％。

(2)制备阳离子染料可染性聚酯：将阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯及低分子量环状聚酯在带有混合器的设备中熔融混合，得到阳离子染料可染性聚酯；阳离子染料可染性聚酯中的硫元素含量相对于该阳离子染料可染性聚酯总量为0.1～0.5％。

为了解决阳离子染料可染聚酯生产效率低下，降低生产成本，最大限度的利用现有设备，同时赋予聚酯纤维优异的物性，本发明通过深入研究，通过由含硫元素成分的阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯以及低分子量环状聚酯在带有混合器的设备中熔融混合而制备，通过这个技术解决通常聚酯母粒与聚酯混和后物性低下的问题。其中，低分子量环状聚酯的加入量相对于阳离子染料可染性聚酯总量为0.1～10wt％。

本发明的阳离子染料可染聚酯是由硫元素成分含量为0.6～3wt％的阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合而制备，其中在阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯混合过程中加入占这种阳离子染料可染性聚酯重量0.1～10wt％的环状低聚物。

为本领域中的技术人员所知，在聚酯母粒与聚酯进行共混的过程中，会有分散性差，得到的聚酯满足不了性能的情况。本发明中通过使用特定的低分子量环状聚酯作为流动剂，达到本发明的技术效果。

低分子量环状聚酯可以列举的有环状低聚物聚对苯二甲酸丁二醇酯(环状PBT)、环状低聚物聚碳酸酯(环状PC)等环状低聚物。

所述的环状低聚物聚对苯二甲酸丁二醇酯是一个以对苯二甲酸丁二醇酯结构为重复单元低聚物，且这种低聚物聚对苯二甲酸丁二醇酯结构呈一个环状。

所述的环状低聚物聚碳酸酯是一个以二羟基化合物重复结构单元为碳酸酯型的低聚合物；二羟基化合物线型结构的聚碳酸酯的通式一般为[-O-R-O-C(O)-]n，式中，R代表二羟基化合物HO-R-OH的母核；随R基团的不同而有脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯之分；且这种低聚物聚物聚碳酸酯的结构呈一个环状；主要是通过双酚A与光气反应生成双酚A-双氯甲酸酯，再经水解缩合生成环状低聚物。

发明人发现：环状低聚物的类别会影响母粒与基体聚酯的分散性能。本发明中的低分子量环状聚酯可以是环状聚对苯二甲酸丁二醇酯的低聚物(简称CBT)、环状聚碳酸酯的低聚物(简称PC)等，更优选聚合度为2～10的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯，具体可以列举有牌号为CBT-100、CBT-160等。