[发明专利]一种含磺酸盐基团的化合物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种用于提升聚酯纤维染色性的含磺酸盐基团的化合物以及其制造方法，该含磺酸盐基团的的分子链中包括间苯二甲酸‑5‑磺酸盐单元、对苯二甲酸单元及丁二醇单元，化合物中还含有四氢呋喃抑制剂。该含磺酸盐基团的化合物与聚酯的相容性好，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。

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和丁二醇结构单元的含磺酸盐基团化合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磺酸盐单体与聚合物相容性差而导致形成的异物对后期聚合滤压产生的影响。

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化合物及其制备方法。该含磺酸盐基团的化合物与聚酯的相容性好，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化合物，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及如式3所示的丁二醇单元；该化合物的数均分子量为600～2000g/mol，其中含有四氢呋喃抑制剂；

　　　　式1，

　　式2，

　　　式3，

式1中X为钠离子、钾离子或锂离子。

该含磺酸盐基团的化合物中四氢呋喃抑制剂含量优选相对于该化合物总量的20～200ppm。

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丁二醇单元的摩尔比优选1：1.5～2.0。

所述四氢呋喃抑制剂优选四乙基氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化锂、醋酸镁、醋酸钾、醋酸锂、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、六偏磷酸钠中的一种或几种。

本发明还公开了一种上述含磺酸盐基团的化合物的制备方法。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，以及丁二醇，然后加入催化剂钛酸正四丁酯或钛酸四异丙酯，四氢呋喃抑制剂，在170～240℃下反应2～5个小时，得到数均分子量为600～2000g/mol的含磺酸盐基团的化合物；所述磺酸盐为磺酸钠、磺酸钾或磺酸锂。

所述间苯二甲酸-5-磺酸盐或其酯化物与对苯二甲酸或其酯化物的摩尔比优选1：0.1～30.0。所述间苯二甲酸-5-磺酸盐或其酯化物和对苯二甲酸或其酯化物的总量，与丁二醇的摩尔比优选1：1.5～2.0。

所述四氢呋喃抑制剂的添加量优选相当于丁二醇添加总量的30～300ppm；所述四氢呋喃抑制剂优选四乙基氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化锂、醋酸镁、醋酸钾、醋酸锂、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、六偏磷酸钠中的一种或几种。

本发明所述含磺酸盐基团的化合物与聚酯的相容性好，可用于加入聚酯中以提高聚酯的阳离子染色性能，且所得聚酯在后续的加工如纺丝阶段滤压上升少、组件寿命长、成本低。