[发明专利]一种含磺酸盐基团的低聚物及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种含磺酸盐基团的低聚物及其制备方法和用途。该低聚物的分子链中包括间苯二甲酸‑5‑磺酸盐单元、对苯二甲酸单元、二元醇单元以及聚乙二醇单元。该含磺酸盐基团的低聚物相可在常温下保存，不会有结晶物析出，并且与聚酯的相容性好，可用于加入聚酯中以提高聚酯的阳离子染色性能，后续聚酯熔融纺丝滤压上升少、纺丝工程中滤网的更换周期长、成本低。

技术领域

本发明涉及一种含有间苯二甲酸-5-磺酸盐结构单元、对苯二甲酸结构单元、二元醇结构单元以及聚乙二醇结构单元的含磺酸盐基团的低聚物及其制备方法和用途。

背景技术

聚酯的物理力学性能优良，但由于聚酯分子链结构紧密，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，因此聚酯的染色效果差。

在改善聚酯的阳离子染色效果的方法中，最常用的是在聚酯中共聚第三单体间苯二甲酸-5-磺酸盐、对苯二甲酸-5-磺酸盐或它们的酯化衍生物。如日本专利特开2000-355831、特开2003-301328和中国专利CN204999829U都公开了通过在聚酯的聚合反应中加入间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸二甲酯-5磺酸盐赋予最终聚酯阳离子可染性能。但是上述专利公开的技术方案，都会存在因间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸二甲酯-5磺酸盐单体自聚、与聚酯相容性差，导致形成的异物对后期聚酯纺丝滤压产生的影响。

同时，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠（SIPM）、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠（SIPE）等阳离子改性剂单体的稳定性差，在常温下放置一段时间后，会析出结晶物。因此，阳离子改性剂单体的保存温度需要在一定值以上，增加了运输和保存成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够改善聚酯阳离子可染性能的含磺酸盐基团的低聚物及其制备方法。该含磺酸盐基团的低聚物相可在常温下保存，不会有结晶物析出，并且与聚酯的相容性好，后续聚酯熔融纺丝滤压上升少、纺丝工程中滤网的更换周期长、成本低。

本发明的技术解决方案如下：

一种含磺酸盐基团的低聚物，其分子链中包括如式1所示的间苯二甲酸-5-磺酸盐单元，如式2所示的对苯二甲酸单元、如式3所示的二元醇单元以及如式4所示的聚乙二醇单元，所述聚乙二醇单元的数均分子量为100～2000g/mol；；该低聚物的数均分子量为1000～3000g/mol；

　　　式1，

　　 式2，

　　 式3，

-OCH₂CH₂OCH₂CH₂……OCH₂CH₂- 式4，

式1中X为钠离子、钾离子或锂离子，式3中n为2～6的整数。

所述间苯二甲酸-5-磺酸盐单元和对苯二甲酸单元的摩尔比优选1：0.1～30.0；所述间苯二甲酸-5-磺酸盐单元和对苯二甲酸单元的摩尔总量与二元醇单元的摩尔比优选1：1.3～2.0。

所述聚乙二醇的重复结构单元与间苯二甲酸-5-磺酸盐单元的摩尔比优选0.5～10.0。

本发明还公开了一种上述含磺酸盐基团的低聚物的制备方法，在反应釜中加入间苯二甲酸-5-磺酸盐或其酯化物，对苯二甲酸或其酯化物，及碳原子数2～6的直链二元醇，及聚乙二醇，然后加入催化剂，在150～240℃下反应1～5小时，得到数均分子量为1000～3000g/mol的含磺酸盐基团的低聚物；所述磺酸盐为磺酸钠、磺酸钾或磺酸锂。