[发明专利]一种功能母粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种功能母粒的制备方法，其特征在于，将含酯化产物与功能预聚物的混合物进行缩聚反应制得功能母粒；

酯化产物由二元酸和二元醇经酯化反应制得，酯化产物的端基为羟基；

功能预聚物的制备过程为：先将摩尔比为1:1.05~1.20的含磷阻燃剂和羟基封端聚硅氧烷进行酯化反应至酯化率为95~99%，再引入聚碳化二亚胺进一步反应制得功能预聚物，其中，含磷阻燃剂为DDP。

2.根据权利要求1所述的一种功能母粒的制备方法，其特征在于，含酯化产物与功能预聚物的混合物中还含有热稳定剂和抗氧化剂。

3.根据权利要求2所述的一种功能母粒的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）酯化反应；

将二元酸和二元醇按照一定的摩尔比进行酯化反应，至达到指定出水量得到酯化产物；

（2）制备功能预聚物；

将含磷阻燃剂和羟基封端聚硅氧烷在酯化催化剂作用下进行酯化反应，在酯化反应结束后引入聚碳化二亚胺进一步反应制得功能预聚物；

（3）缩聚反应；

将酯化产物、功能预聚物、热稳定剂和抗氧化剂按照一定的比例混合后进行缩聚反应得到功能母粒。

4.根据权利要求3所述的一种功能母粒的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，二元酸与二元醇的摩尔比为1:1.1~2.0；

二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸中一种以上；二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇和戊二醇中的一种以上；

酯化反应的温度为200~260℃，压力为0.01~0.5MPa，指定出水量为理论出水量的94~98%。

5.根据权利要求3所述的一种功能母粒的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，聚碳化二亚胺与羟基封端聚硅氧烷的质量比为0.05~0.20:1；酯化催化剂的添加量为羟基封端聚硅氧烷质量的100~400ppm；

羟基封端聚硅氧烷的数均分子量为1000~5000g/mol；聚碳化二亚胺的数均分子量为1000~5000g/mol；酯化催化剂为甲基苯磺酸；

酯化反应的温度为180~240℃；进一步反应的温度为220~260℃，时间为0.5~1.5h。

6.根据权利要求3所述的一种功能母粒的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，酯化产物与功能预聚物的质量比为5:5~2:8；热稳定剂的添加量为功能预聚物质量的50~500ppm；抗氧化剂的添加量为功能预聚物质量的50~500ppm；

热稳定剂为磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯和三（壬苯基）亚磷酸酯中的一种以上；抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168和抗氧化剂616中的一种以上；

缩聚反应分为预缩聚反应和终缩聚反应两个阶段；预缩聚反应的温度为240~270℃，压力为0.5~1.0KPa，时间为0.5~2.5h，搅拌速率为5~15rpm；终缩聚反应的温度为260~280℃，压力为20~200Pa，时间为1.0~5.0h。

7.一种功能母粒，其特征在于，采用如权利要求1~6任一项所述的方法制得；功能母粒的数均分子量为10000~20000g/mol，分子量分布指数为2.0~3.0，动力粘度为50~100Pa·s。

8.如权利要求7所述的功能母粒的应用，其特征在于，将功能母粒与聚酯共混后熔融纺丝制得聚酯纤维；聚酯纤维经过高温高压染色后力学强度保持率在95%以上。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，共混物中功能母粒的含量为2.0~10.0wt%；聚酯纤维具有皮芯结构，皮层为所述功能母粒，芯层为所述聚酯。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，聚酯纤维的无油丝特性粘度降≤0.01dL/g；聚酯纤维经过高温高压染色后LOI≥30%。