[发明专利]一种改性聚酯及其制备方法和作为枕芯的应用

说明书

本发明公开了一种改性聚酯及其制备方法和作为枕芯的应用。该改性聚酯结构式如式III所示：其中，所述k为8～10，所述n为8～10，所述m为5～6。该改性聚酯可采用下述方法制得：(1)将对苯二甲酸和乙二醇经酯化反应，得酯化产物；(2)在钛硅钴复合催化剂存在的条件下，将步骤(1)中酯化产物和聚酯A经缩聚反应，即得改性聚酯。本发明中所制得的改性聚酯熔点低且结晶性能好，其进一步制得改性聚酯纤维在复合纺丝前的干燥过程中出现粘结现象的问题得到解决且粘结力强、回弹性能好，适用于作为枕芯填充物。

技术领域

本发明属于聚酯技术领域，具体涉及一种改性聚酯及其制备方法和作为枕芯的应用。

背景技术

化纤是纺织领域重要的原材料。中国是化纤大国，从化纤的产量来说，2015年中国化纤产能达到4000万吨以上，其中聚酯纤维占到了化纤总产量的70％。聚酯纤维差别化、功能化的水平直接关系了聚酯产品升级。低熔点聚酯纤维是生产无胶棉、纺丝棉等非织造物的原料。同时以低熔点PET聚酯与高粘度PTT为原料进行复合纺丝可以制备具有优异性能弹性卷曲的复合纤维，广泛应用在家纺、服用等领域。低熔点PET在复合纺丝应用中，熔点的有效控制及切片的预结晶干燥工艺是主要的难点。

从热力学角度分析，由吉布斯自由能理论可知存在ΔT＝ΔH/ΔS的关系，故聚合物的熔点主要是由分子链段结晶的熔融焓变ΔH与结晶破坏前后的熵变ΔS这两个因素所共同控制的。由此，现有专利体系基本围绕：(1)在PET大分子链中引入非中心对称或含侧链的链段结构(如共聚间苯二甲酸和新戊二醇等)以增加结构熵变；(2)通过熵变ΔS的增加来降低熔点。

CN104497222 A公开了一种吸湿可深染低熔点聚酯切片及其制备方法，在聚酯中引入了二元醇改性剂、间苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、马来酸酐等改性组分形成非结晶型共聚酯。CN104726049 A公开了一种改性低熔点聚酯热熔胶及其制备方法，在聚酯中引入了间苯二甲酸、脂族二元羧酸等改性组分。CN1618832 A公开了一种低熔点聚酯的制造方法，在聚酯合成阶段引入了间苯二甲酸和1,4-丁二醇。这些发明虽明显降低了聚酯的熔点，但是改性单体过多，聚酯链段的规整性大幅降低，从而降低焓变值，聚酯本身规整性大大降低，并且非规整结构的引入，可结晶性能无法保留，切片在后道纺丝前干燥过程中会发生严重的粘结问题。

因此，如何解决低熔点聚酯预结晶、干燥过程发生粘结等问题是低熔点聚酯应用最为核心的技术。CN1552961 A公开了一种低熔点聚酯的挤压熔融方法及低熔点聚酯复合纤维的制造方法，将聚酯湿切片(LMPET)无需结晶干燥直接吹入料斗，抽真空系统对料斗抽真空，再送入低熔点聚酯螺杆挤压机进行加热熔融，切片熔融的同时由真空抽吸系统排出水分子等杂质，此发明是通过装备上的技术革新避开了低熔点聚酯的干燥过程，但是所涉及的装置无法满足大容量低熔点聚酯的应用。

另外一方面，目前的低熔点聚酯一般与另外一种聚酯类进行复合纺丝制备得到弹性纤维，所以对低熔点聚酯与另外一种聚酯相容性及成形过程中结晶速率等性能匹配性提出了一定的要求，如果所用的低熔点聚酯是非结晶型的，另外一种聚酯是结晶型，在成形过程中极易出现可纺性下降十分明显的现象，纤维的力学性能等均下降明显。除此之外，在低熔点聚酯与另外组分复合纺丝制备得到弹性纤维基础上，如何进一步实现多功能化也是需要进行研究的方面，例如在弹性基础上如何实现抗静电、抗菌等。

因此，如何制备出一种兼有低熔点、良好的结晶性，可纺性好，同时能保持有聚酯纤维本身优异的力学性能的聚酯纤维为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中低熔点聚酯(开始熔融的温度＜250℃)结晶性能差、无法进行有效干燥，易发生粘结、不利于加工，以及在纺丝成形过程中与织物中其他组分的结晶速率不匹配造成可纺性下降等方面的缺陷，而提供了一种改性聚酯及其制备方法和作为枕芯的应用。本发明制备得到的改性聚酯熔点低且结晶性能好，改性聚酯纤维在复合纺丝前的干燥过程中出现粘结现象的问题得到解决。