[发明专利]一种阳离子染料可染共聚酯及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种阳离子染料可染共聚酯，该共聚酯主要由二元醇和芳香族二元酸经过酯化和酯交换反应制得。在酯化反应中或缩聚反应前加入间苯二甲酸‑5‑磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯‑5‑磺酸钠、聚乙二醇；在酯化反应前添加可溶性催化剂钛化合物和锡化合物，在缩聚反应前添加可溶性催化剂钛化合物。该阳离子染料可染共聚物制备的纤维，可以用阳离子染料进行染色，色彩鲜艳，具有优良的染色特性，同时也具备PBT纤维所拥有的优良弹性回复效果。

技术领域

本发明涉及一种阳离子染料可染共聚酯，具体地说是一种阳离子染料可染聚对苯二甲酸丁二醇酯。

背景技术

聚酯纤维的综合性能优良，但由于聚酯分子链紧密，结晶度和取向度较高，极性较小，缺乏亲水性，在聚酯的长链分子间没有可适当容纳染料分子的间隙，因此染料离子不易透入纤维，其染色性能差，可使用染料的种类少。聚酯纤维只能采用分散染料载体染色、高温染色及热熔染色等方法。

同属于聚酯纤维的聚对苯二甲酸丁二醇酯（Polybutylene Terephthalate，PBT）纤维，不仅具有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，俗称涤纶）的耐久性、尺寸稳定性，且由于其分子链的柔软程度远大于聚对苯二甲酸乙二醇酯，其可染性优于聚对苯二甲酸乙二醇酯，可以在常压条件下染色。但是，由于分子的结构紧密，还是只能采用分散染料，并且色牢度较低。

为了改善聚酯纤维的染色条件及染色效果，该行业的研究人员已经进行了很多的研究。中国专利CN102011207A公开了一种阳离子可染聚酯纤维，组成该纤维的聚合物是对苯二甲酸、1，4-丁二醇与第三聚合单体间苯二甲酸-5-磺酸金属盐及第四聚合单体聚乙二醇生成的共聚物。虽然该聚酯可以进行阳离子染色，但是在通常催化剂的作用下该聚酯的聚合时间长，聚酯粘度高，导致最终染色后的色调不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阳离子染料可染共聚酯，由该共聚酯制备的纤维可用阳离子染料进行染色，且染色性优良。同时，该共聚酯还具有良好的柔软性和弹性回复性。

本发明技术解决方案是：

一种阳离子染料可染共聚酯，主要由二元醇和芳香族二元酸共聚而成。所述共聚酯的链段中含有如式1所示的结构单元A和式2所示的结构单元B，

式1，

—OCH₂CH₂OCH₂CH₂……OCH₂CH₂— 式2，

其中，结构单元A的量为相对于二元酸总量的1.0～6.0mol%；结构单元B的数均分子量为500～6000g/mol，占共聚酯总量的0.5～5.0wt%；该共聚酯中含有钛元素和锡元素。

所述钛元素的含量优选相当于共聚酯总量的10～300ppm，所述锡元素的含量优选相当于共聚酯总量的100～500ppm。

该共聚酯中优选含有相对于该共聚酯总量50～600ppm的锂元素。

该共聚酯的熔点优选200～230℃，特性粘度优选0.80～1.40dl/g。

本发明还公开了上述阳离子染料可染共聚酯的制备方法，先由丁二醇和对苯二甲酸进行酯化反应得到小分子聚合物，再将小分子聚合物进行缩聚反应得到共聚酯。在酯化反应中或缩聚反应前加入间苯二甲酸-5-磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠，其添加量相对于二元酸总量为1.0～6.0mol%；在酯化反应中或缩聚反应前添加占共聚酯总量0.5～5.0wt%的数均分子量为500～6000g/mol的聚乙二醇；在酯化反应前添加可溶性催化剂钛化合物和锡化合物，在缩聚反应前添加可溶性催化剂钛化合物，相对于共聚酯总量，钛化合物的添加量为0.01～0.20wt%，锡化合物的添加量为0.01～0.10wt%。