[发明专利]一种改性PTA、改性聚酯及其制备的阻燃抗老化聚酯纤维

说明书

本发明属于改性聚酯生产技术领域，具体涉及一种改性PTA，并进一步公开其制备方法，以及其制备的改性聚酯和阻燃抗老化聚酯纤维。本发明所述改性PTA在合成的聚酯及纤维中体现为能够及时转移光、热辐射的能量，屏蔽紫外线，增强材料中大分子键的化学稳定，提高耐日晒、雨淋和风吹等环境因素的侵蚀，具有优良的抗老化功能，也有利于增强材料的强度、抗冲击等力学性能；同时隔断氧气、阻止火势的进一步蔓延。

技术领域

本发明属于改性聚酯生产技术领域，具体涉及一种改性PTA，并进一步公开其制备方法，以及其制备的改性聚酯和阻燃抗老化聚酯纤维。

背景技术

涤纶，即聚酯纤维，作为纺织原料的一种，是当前合成纤维的第一大品种。涤纶因纤维大分子链的刚性较大、弹性模量高、且纤维不易变形，故其织物强度好，具有洗后不皱、可以免熨烫、坚牢挺刮、易洗易干的优势，是一种比较理想的服用纺织原料。涤纶可用于制作特种材料如防弹衣、安全带、轮胎帘子线，渔网、绳索、滤布及绝缘材料等等。现有技术中，涤纶主要是以聚酯为原料经纺丝制成。

聚酯纤维本身具有较好的抗紫外线、耐热和耐光性能，因此，越来越多被用于建筑产业和户外领域，如帐篷、雨篷、广告布、窗帘布、灯箱布等，聚酯还越来越多用于制成板材、管材、棒材、线材等工程型材。但是，上述产品应用于户外环境中时，不断经受风吹雨淋、阳光紫外线的照射、温度冷热变化等因素的侵蚀，其在户外的使用寿命一般要比在室内环境中的使用寿命短的多。为此，需要提高这些合成材料的户外使用性能，延长其使用寿命，因此，开发用于抗老化聚酯具有重要的意义。而且，由于聚酯的基础原料是石油，使得聚酯给人类提供丰富多彩物质条件的同时，也给人类埋伏了很多的火灾隐患。为了安全起见，提高聚酯纤维的阻燃性也势在必行。

为了提高聚酯纤维的抗老化性能和阻燃性能，人们普遍对其进行抗老化或阻燃性能处理，其处理方式主要为表面涂层和浸渍的方式，该方法虽简单易行且效果明显，但涂层由于长期受到风吹日晒或洗涤，到期极其容易脱落，持久性差，严重影响了聚酯纤维材料的抗老化性能和阻燃性能。

目前对于聚酯的改性研究，人们都只将目光聚焦于在聚酯合成(单体PTA、乙二醇)过程中添加具有某种功能的第三单体--添加剂，赋予聚酯某种功能。但是上述方法由于PTA和乙二醇直接聚合成聚酯，添加剂与聚酯的相互作用时间较短，某些不良反应来不及释放，相互融合较差，协同效应不够充分，因此不能充分发挥添加剂的功效，并且还会产生很多副反应，影响聚酯的力学等整体功能和品质效果。

聚酯纤维通常由聚酯合成制备，聚酯是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料，经酯化或酯交换后再经缩聚反应而制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。精对苯二甲酸(Pure terephthalic acid，PTA)是合成聚酯的主要原料，世界上90％以上的PTA用于生产聚酯。而国内市场中，有75％的聚酯则用于生产聚酯纤维(即涤纶)，可见，PTA的性能对聚酯纤维的合成及其性能具有重要的影响。

改性聚酯及其产品的关键和核心是改性PTA，现有制备PTA通常以PX为原料，以醋酸为溶剂，在催化剂的作用下，液相氧化生成粗对苯二甲酸(CTA)，再经加氢精制成PTA。对于PTA产品，现有PTA的制备主要是从纯化工艺予以考虑，即减少对羧基苯甲醛等杂质的含量，以降低在PTA后续的缩聚反应中杂质对反应的影响，几乎没有考虑通过开发一些新的PTA品种或改性PTA应用于一些特殊材料，如制备具有特殊功能的改性材料等。所以一直以来PTA产品单一，且几乎一成不变，一直没有细化产品和专用产品的研究开发。因此开发用于合成具有阻燃抗老化性能聚酯纤维的专用PTA具有重要的意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改性PTA、改性聚酯及其制备的阻燃抗老化聚酯纤维的方法。