[发明专利]纺丝油剂用高分子量聚醚多元醇的制备方法

说明书

本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种纺丝油剂用高分子量聚醚多元醇的制备方法。所述制备方法：(1)以碱金属作为催化剂，在0～0.5MPa，90～140℃下，起始剂与环氧化合物合成低聚物；(2)以低聚物作为基础聚醚，在0～0.5MPa，90～140℃下，首先加入环氧丙烷和环氧乙烷的混合物进行聚合反应，随后进行内压反应；再次加入环氧丙烷和环氧乙烷的混合物进行聚合反应，随后进行内压反应，制得聚醚中间体；(3)将聚醚中间体精制，在50～80℃下加入助剂，得产品。本发明所制备的聚醚多元醇，用于制备聚酯纤维高速纺丝油剂时，能够改善纤维平滑性，降低丝束的摩擦系数，增强可纺性，提高纺丝效率，保护纤维的质量。

技术领域

本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种纺丝油剂用高分子量聚醚多元醇的制备方法。

背景技术

合成纤维是一种高分子化合物，其主要通过低分子化合物聚合而合成，合成所需的低分子化合物可以从煤、石油及天然气中提炼而得。通常合成纤维吸湿性偏小，导电性较差且摩擦系数很大。由于合成纤维无脂肪类物质成分，因此在纺丝的一系列工序中会出现丝条滑落问题，导致废丝或毛丝。因此为了减少这一影响，纺丝过程中通常使用油剂对初生纤维进行润滑，在纤维表面形成一层油膜，纤维的平滑性提升，降低合成纤维纺丝过程的摩擦系数，提高初生纤维质量，提高纺丝效率。

在使用纺丝油剂进行润滑时，通常要考虑油剂的几项功能，包括降低摩擦系数的平滑性能，消除静电增加抱合力的抗静电作用，以及必要的乳化剂作用等。这些油剂中最主要的成分通常为表面活性剂，如目前应用广泛且研究较多的聚醚，其实是一种阴离子表面活性剂，在纺丝油剂中占据很大比例，通常占油剂合成体的80％左右。聚醚是由环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)开环共聚而成，由于其性能优越，兼具润滑、集束、抗静电等性能，成为广泛应用的一种高分子表面活性剂。

聚酯纤维高速纺丝工艺中，初生纤维预取向丝纺丝速度可达3000-3500米/分钟，纺丝油剂要求能够承受较高的温度和速度。含有纺丝油剂的聚酯纤维预取向丝，经热辊进行热牵伸时，要求纺丝油剂具有较好的热稳定性。热稳定性相对较差的纺丝油剂容易在热辊上产生粘稠状物或结焦，从而导致纺丝过程中出现毛丝、断丝现象，进而影响初生纤维的连续牵伸取向，并影响到聚酯纤维的整个高速纺丝工艺。制备纺丝油剂时所用的基础原料聚醚多元醇的品质直接影响到纺丝油剂的质量。采用高分子量聚醚多元醇所制备的纺丝油剂具有相对更好的热稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种纺丝油剂用高分子量聚醚多元醇的制备方法，将其用于聚酯纤维用纺丝油剂的制备时，能够有效改善纤维平滑性，降低丝束的摩擦系数，增强可纺性，提高纺丝效率，保护纤维质量。

本发明所述的纺丝油剂用高分子量聚醚多元醇的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用含活性氢基团的化合物作为起始剂，以碱金属作为催化剂，在0～0.5MPa压力，90～140℃温度下，与环氧化合物合成聚醚多元醇低聚物；

(2)以步骤(1)制得的聚醚多元醇低聚物作为基础聚醚，在0～0.5MPa压力，90～140℃温度下，首先加入环氧丙烷和环氧乙烷的混合物进行聚合反应，随后进行内压反应；再次加入环氧丙烷和环氧乙烷的混合物进行聚合反应，随后进行内压反应，制得纺丝油剂用高分子量聚醚多元醇中间体；

(3)将步骤(2)制得的聚醚多元醇中间体精制处理，在50～80℃下加入助剂，即得纺丝油剂用高分子量聚醚多元醇。

其中：

步骤(1)中，含活性氢基团的化合物为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、甘油、正丁醇、正己醇、正壬醇、正癸醇、季戊四醇、木糖醇、月桂醇、山梨醇、甘露醇、蔗糖或葡萄糖甙中的一种或几种。

步骤(1)中，碱金属为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或几种，碱金属的用量占聚醚多元醇低聚物质量的0.1～1％。