[发明专利]一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物材料及纺织纤维材料领域，特别涉及一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯。

背景技术

聚酯纤维，即涤纶，具有良好的强度、悬垂性、优异的抗折皱性能且实用耐穿，因此被广泛应用在服装纺织品方面。但是，由聚酯纤维制成的服装在穿着时在热湿舒适性、健康防护以及易燃性等方面尚存诸多不足，美国杜邦公司、日本帝人公司、台湾远东纺织、台湾中兴纺织、仪征化纤以及广东顺德金纺集团等均利用异形喷丝板使聚酯纤维表面形成各种形态的微细沟槽，达到排湿快干的目的，制备具有舒适性功能聚酯产品，然而，这只是单纯从纤维表面形态上进行了改造，而并没有对聚酯纤维的分子结构进行改良，因此其对聚酯纤维的吸湿性改进效果不良。

聚酯纤维的易燃性使其在实际应用中受到较大的阻碍，因此目前对聚酯纤维的阻燃改性成为热门研究，目前提高其阻燃性的方法主要为共聚阻燃改性，即，在聚合反应中加入阻燃剂，使阻燃剂分子连接在聚酯分子上，从而起到对聚酯纤维的阻燃改性的作用，常用的阻燃剂有含卤阻燃剂和含磷阻燃剂，其中，含卤阻燃剂阻燃效果好，但其在阻燃过程中会产生卤化氢等有毒气体，会使人体中毒或造成二次污染；而含磷阻燃剂则具有高效、持久、少烟、低毒等优点，是用于聚酯阻燃改性的发展趋势。

随着世界工业的快速发展，自然环境已经造受了一定的污染，大气层中臭氧层空洞的出现使地表紫外线辐射量逐年增强，增加了人们的皮肤损伤、老化以及光过敏反应和免疫机制失调等的风险，目前，对防紫外辐射的服装的需求量越来越大，因此，开发具有抗紫外功能的纺织品非常具有市场前景。

现有技术中，存在具有单一功能的聚酯材料及由其制造的纤维，或同时具有上述两种功能的复合聚酯材料及由其制成的纤维，它们是在聚酯制备过程中加入抗紫外浆料或阻燃剂，从而制备出具有抗紫外功能或阻燃功能的聚酯产品，如中国专利CN101735578A，公开了一种阻燃抗紫外聚酯复合材料及其制备方法，该聚酯复合材料仅在阻燃和抗紫外两方面对聚酯材料进行改性，而未对其吸湿性能进行改性，而且其所用阻燃剂中含有卤素，在阻燃的同时会带来卤化氢等有毒气体，可能引发二次中毒事件；又如中国专利CN201210526666.1中公开了一种吸湿阻燃聚酯纤维的制备方法，其对聚酯的改性只限定于阻燃和吸湿方面，而在抗紫外方面未做任何改性。

综上所述，同时具有吸湿、抗紫外和阻燃复合功能的聚酯及其纤维尚待开发。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人经锐意研究，结果发现，在制备聚酯的过程中加入阻燃剂、无机纳米抗紫外粉体及吸湿改性单体，可同时提高聚酯纤维的阻燃性能、抗紫外性能及吸湿性能，此外，本发明人意外的发现，阻燃剂和吸湿改性单体能够增加聚酯中的无定形空间，而该无定形空间可以吸收更多的水分，从而对聚酯的吸湿性起到协同增效的作用，而且本发明采用无卤阻燃剂，减少阻燃过程中有毒气体的排放，降低环境污染及引起二次中毒的可能性，因此，本发明在聚酯中加入阻燃剂、无机纳米抗紫外粉体和吸湿改性单体，制备出具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯。

本发明的目的在于提供以下几方面：

第一方面，本发明提供一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于，由包括以下配比的原料制备而成：

其中，

所述吸湿改性单体A选自：间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钾中的一种或任意几种的混合物；

所述吸湿改性单体B选自：聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇中的一种或任意几种的混合物；

所述阻燃剂选自：9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、2-羧乙基苯基次磷酸、6-氧-6H-二苯并-c,e-1,2-氧磷杂己环-6-酮甲基-丁二酸中的一种或任意几种的混合物；

所述无机纳米抗紫外粉体选自：氧化锌、三氧化二铝、二氧化钛、高岭土、二氧化硅中的一种或任意几种的混合物，

其中，所述无机纳米抗紫外粉体的粒径为0～500nm，其通过以下方法处理：

（1）表面改性：将无机抗紫外固体粉末与分散润湿剂按照30:1～70:1混合、搅拌，其中，分散润湿剂选自：PEG200、PEG300、PEG400、PEG600、PPG200或PPG400；