專利名稱：一種抗靜電陽(yáng)離子可染聚酯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有抗靜電性且常壓陽(yáng)離子染料易染色的聚合物材料，具體涉及耐久性優(yōu)異的抗靜電性能、且常壓陽(yáng)離子染料易染色的聚酯組合物及其制備方法，此外，還涉及由所述聚酯組合物形成的纖維。
背景技術(shù)：
聚酯具有許多優(yōu)良的性能，如透明、強(qiáng)度高、無(wú)毒、用途廣等特點(diǎn)，但聚酯作為纖維和包裝材料使用還存在一些問題，如PET結(jié)構(gòu)緊密、結(jié)晶度高、缺少親水性基團(tuán)、吸濕性很差，在65%相對(duì)濕度、25°C環(huán)境(標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境)下吸濕率僅為0.4%，體積電阻率高達(dá)IO14 IO15Ω *cm,因而在低濕度的場(chǎng)合中更易積聚靜電荷產(chǎn)生靜電。聚酯纖維的靜電問題嚴(yán)重影響聚酯纖維工業(yè)的發(fā)展。受靜電的影響，聚酯應(yīng)用于纖維材料時(shí)，在紡紗、加捻、織造或針織、染色或整理、裁剪或縫紉等每一生產(chǎn)工序中都會(huì)有一定的困難，又容易因電荷積累到一定程度放電而引發(fā)事故。現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)服裝面料舒適及衛(wèi)生性的要求越來(lái)越高，與棉、麻、桑蠶絲等天然面料相比，聚酯纖維織物在穿著時(shí)，使人產(chǎn)生不舒服感，織物易吸附灰塵。通常在65%相對(duì)濕度、25°C環(huán)境(標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境)下，測(cè)得體積電阻率小于1(ΓΩ._的纖維具有抗靜電性能，適用于制造抗靜電聚酯纖維。目前，制備抗靜電聚酯有多種方法，如表面涂覆抗靜電劑、與抗靜電劑共混或共聚等，但無(wú)論采用表面處理還是共混改性技術(shù)，附著在聚酯材料表面或內(nèi)部的抗靜電劑很容易在紡絲加工、染整、洗滌及使用過程中流失，抗靜電效果難以持久，因此通過共聚方法制取耐久型抗靜電聚酯材料得到極大的關(guān)注。GB/T12703.4-2010對(duì)“耐久型抗靜電紡織品”的規(guī)定為:紡織品在洗前和經(jīng)多次洗滌后表面電阻率均應(yīng)達(dá)到:Α級(jí)為< IXlO7 ;Β級(jí)為≥ IXlO7, < IXlOici ;C 級(jí)為> IXlO10, ^ IXlO13O GB/T12703.1-2008 對(duì)“耐久型抗靜電紡織品”的規(guī)定為:紡織品在洗前和經(jīng)多次洗滌后半衰期均應(yīng)達(dá)到:A級(jí)為< 2.0S, B級(jí)為≤5.0S，C級(jí)為≤15.0S。美國(guó)專利US4617235A公開了一種耐久型抗靜電聚酯纖維的制備方法，先將有機(jī)抗靜電劑聚乙二醇(PEG)與聚酯共縮聚，然后將聚酯-PEG共聚物與聚酯共混紡絲。PEG與聚酯有較好的相容性，而且還能改善聚酯的吸濕性、染色性、抗起球性。通過共聚引入聚酯基體的PEG分布較為均勻，有利于靜電荷的泄散(Coleman D.Block copolymers:copolymerization of ethylene terephthalate and polyoxyethylene glycols.Journalof Polymer Science, 1954, 14(73)，15-28.)。通過摩擦帶電電壓測(cè)試發(fā)現(xiàn),普通聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的摩擦帶電電壓為4000V，而共聚改性后的聚酯的摩擦帶電電壓可以降低到200V，并且改性聚酯制得的纖維經(jīng)30次洗滌后仍有抗靜電性能。但是，PEG含量過高會(huì)明顯降低纖維的斷裂強(qiáng)度和初始模量，對(duì)產(chǎn)品力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響，因此，不能完全依靠PEG共聚改性來(lái)制備抗靜電聚酯纖維。此夕卜，還有采用復(fù)合紡絲制備抗靜電聚酯纖維的報(bào)道，如美國(guó)專利US20090308048A1報(bào)道了一種以聚酯為基體的芳香族聚酯纖維，該纖維是由以聚酯-PEG嵌段共聚物作為芯層、以聚酯為皮層，與有機(jī)離子化合物磺酸鹽均勻混合后擠出紡絲、牽伸、在特定條件下的加捻得到聚酯加捻變形紗。該復(fù)合纖維具有手感好、抗靜電效果較佳的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)PEG為4份，磺酸鹽為2份時(shí)，纖維的靜電半衰期為60S，由于磺酸鹽是共混到纖維內(nèi)，所以纖維經(jīng)過多次洗滌后，抗靜電性能下降很多。另外共混復(fù)合紡絲法的生產(chǎn)成本較高、產(chǎn)品不均勻，制約其在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。美國(guó)專利W003/050160A1公開了一種聚酯-聚醚型抗靜電嵌段共聚酯，除以數(shù)均分子量為990 3600的PEG作為第一共聚單體，還引入第二共聚單體5-磺酸鹽間苯二甲酸(SIPA)來(lái)提高共聚酯的靜電荷泄散能力。例如，在合成共聚酯的單體原料對(duì)苯二甲酸(PTA)/乙二醇(EG)/聚乙二醇(PEG)摩爾組成比為100/90/10的條件下，共聚酯的電阻率在IO11數(shù)量級(jí)，而單體原料對(duì)苯二甲酸(PTA)/有機(jī)磺酸鹽(5-SSIPA)/乙二醇(EG)/聚乙二醇(PEG)摩爾組成比為95/5/90/10的條件下，共聚酯的電阻率降低到IO9數(shù)量級(jí)，這是由于有機(jī)磺酸鹽類陰離子表面活性劑吸收環(huán)境水分并在水中解離起到離子導(dǎo)電的作用，因而能獲得顯著的抗靜電效果。但是，磺酸基團(tuán)的體積位阻較大，嚴(yán)重阻礙聚酯大分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使聚酯熔體的流動(dòng)性能變差，大大加劇了共聚酯紡絲的難度。另外，PET分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，結(jié)晶度高，沒有易染色官能團(tuán)，雖然在高溫高壓下能夠用分散染料進(jìn)行染色，但是生產(chǎn)條件苛刻，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品顏色不理想。CN101200535公開了一種阻燃陽(yáng)離子可染聚酯共聚物及其制備方法，方法包括酯化、縮聚反應(yīng)，反應(yīng)以對(duì)苯二甲酸和乙二醇為第一單體和第二單體；反應(yīng)型磷系阻燃劑、含磺酸鹽基的間苯二甲酸酯分別為第三單體和第四單體，鈦酸酯作為催化劑、磷化合物作為穩(wěn)定劑、堿金屬化合物作為并用添加劑。本發(fā)明產(chǎn)品，由其紡制的纖維具有相當(dāng)出色的阻燃性和陽(yáng)離子染料可染性，并且可以保證其良好的加工性和力學(xué)性能，并且可將該聚酯應(yīng)用于不同的紡絲工藝。從現(xiàn)有的專利技術(shù)可以看出，提高PEG及磺酸鹽的添加量會(huì)使共聚酯的抗靜電效果及陽(yáng)離子染料可染性提高，但是會(huì)使聚酯的可紡性變差、纖維力學(xué)性能降低。在本發(fā)明中，添加了少量的無(wú)機(jī)鹽作為磺酸鹽SIPE的協(xié)同抗靜電劑，使BHET-PEG-SIPE共聚酯的抗靜電性能大幅度提高，從而降低了共聚單體PEG和SIPE的用量，提高了共聚酯的力學(xué)性能及可紡性。無(wú)機(jī)鹽與SIPE的協(xié)同抗靜電機(jī)理是:一方面，共混到抗靜電聚酯中的無(wú)機(jī)鹽在外加電場(chǎng)的作用下電離成離子，提高了聚酯的導(dǎo)電能力；另一方面，在SIPE中的強(qiáng)極性的官能團(tuán)-SO3-與無(wú)機(jī)鹽中的陽(yáng)離子間存在著較強(qiáng)的靜電吸引力，使共混到聚酯內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽在洗滌時(shí)不易向表面遷移脫落，提供了耐久性的抗靜電性能。目前尚無(wú)抗靜電且陽(yáng)離子染料可染的聚酯組合物的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有耐久性抗靜電性能以及良好的可紡性且常壓陽(yáng)離子染料易染色的聚酯組合物及其制備方法，以及由所述的聚酯組合物形成的纖維。本發(fā)明一方面提供一種耐久型抗靜電且常壓陽(yáng)離子染料易染色的聚酯組合物，其包括聚酯共聚物、無(wú)機(jī)鹽、穩(wěn)定劑、防醚化劑以及消光劑。本發(fā)明另一方面提供耐久型抗靜電陽(yáng)離子染料易染色聚酯組合物的制備方法，其包括:酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng) :第一步為酯化反應(yīng)，以對(duì)苯二甲酸(PTA)為第一單體，以乙二醇(EG)為第二單體，EG/ PTA的摩爾比為1.1:1 1.2:1 ;以二氧化鈦?zhàn)鳛橄鈩?，在壓力彡lOOOmbar、溫度263 269°C條件下反應(yīng)3.5 4小時(shí)，得到酯化率為95 98%的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(BHET);第二步為縮聚反應(yīng)，以聚乙二醇(PEG)為第三單體，以含磺酸鹽基的間苯二甲酸酯為第四單體，與第一步所述酯化產(chǎn)物BHET進(jìn)行共縮聚，同時(shí)加入并用添加齊U，以無(wú)機(jī)鹽為磺酸鹽的協(xié)效抗靜電劑、以醋酸銻為催化劑，以磷化合物作為穩(wěn)定劑、醋酸鹽為防醚化劑(抑制二甘醇生成)，在溫度270 280°C條件下，逐步建立真空，最大真空度控制在IOOPa左右，反應(yīng)2.5 4小時(shí)，共縮聚反應(yīng)結(jié)束后出料切粒得到抗靜電陽(yáng)離子染料可染聚酯組合物切片。所述聚酯共聚物是采用酯化產(chǎn)物BHET與第三單體聚乙二醇(PEG)以及第四單體含磺酸鹽基的間苯二甲酸酯為基本原料共縮聚而成，縮聚催化劑醋酸銻相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.1 wt%o4 wt % ;所用防醚化劑可以為醋酸鈉、醋酸鉀、醋酸鋰，防醚化劑相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.05 wt %。 0.2 wt%0。第三單體聚乙二醇(PEG)的數(shù)均分子量為1000 20000 ；PEG分子量越大，其熱穩(wěn)定性越好，酯化產(chǎn)物BHET與熱穩(wěn)定性好的PEG進(jìn)行共聚反應(yīng)會(huì)有效的增大鏈段長(zhǎng)度，減少降解，提高聚酯的特性黏度；但是，添加量相同時(shí)，PEG的數(shù)均分子量越大，分子鏈越長(zhǎng)，端羥基濃度越低，參與共聚反應(yīng)的概率越小，因而在相同反應(yīng)工藝條件下所形成的共聚酯的特性黏度越低，要得到合適特性黏度的共聚酯需要的反應(yīng)時(shí)間也越長(zhǎng)。第三單體PEG相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為2 15 wt%，優(yōu)選為4 10 wt%，PEG含量低于4 wt%時(shí)，抗靜電效果不理想；高于10 wt%，共聚酯產(chǎn)品的二甘醇(DEG)含量提高，顏色變黃，機(jī)械強(qiáng)度降低，不利于紡絲。第四單體為含磺酸鹽金屬基的間苯二甲酸有機(jī)抗靜電劑，可以為5-磺酸金屬基-間苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)或5-磺酸金屬基-間苯二甲酸二甲酯(SIPM)，因采用直接酯化-縮聚的工藝，所以優(yōu)選SIPE，其中SIPE中的金屬可以為鈉、鉀或鋰，但最優(yōu)選的是鈉。SIPE相對(duì)于酯化產(chǎn) 物BHET的添加量為0.5 5 wt%，優(yōu)選為I 3 wt%。SIPE添加量低于I 丨％時(shí)抗靜電效果不理想，SIPE添加量高于3 丨％時(shí)，共聚酯產(chǎn)品顏色變黃，流動(dòng)性變差，剛性增強(qiáng)，斷裂伸長(zhǎng)率降低，無(wú)法紡絲牽伸。無(wú)機(jī)鹽作為SIPE的協(xié)同抗靜電劑。提高PEG及SIPE的添加量會(huì)使共聚酯的抗靜電效果提高，但是可紡性變差、熔體過濾器以及紡絲組件的使用周期明顯縮短，本發(fā)明中，添加少量的無(wú)機(jī)鹽作為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，就可使共聚酯的抗靜電性能大幅度提高，從而降低PEG和SIPE的用量，提高共聚酯的力學(xué)性能及可紡性。所述無(wú)機(jī)鹽中的金屬，可以是鈉、鉀、鋰等，最優(yōu)選的是鈉，所述無(wú)機(jī)鹽中的負(fù)離子可以是氯、溴、氟等，最優(yōu)選的是氯。所述無(wú)機(jī)鹽相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.5 wt%。 7 wt%。，優(yōu)選為2 wt%。 5 wt%0。無(wú)機(jī)鹽添加量低于2 wt%。時(shí)抗靜電效果不明顯,高于5 wt%。時(shí),紡絲時(shí)易析出到纖維表面，使紡絲的穩(wěn)定性下降。所述穩(wěn)定劑為磷化合物，可以為亞磷酸、磷酸、亞磷酸酯、磷酸酯，穩(wěn)定劑的作用是抑制熱氧化降解等副反應(yīng)的發(fā)生，但同時(shí)會(huì)使部分催化劑失去活性，所以穩(wěn)定劑添加量過多或過少都會(huì)對(duì)共聚酯的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。磷化合物相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.5 wt% l.0 wt%0所述消光劑為二氧化鈦，二氧化鈦相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為O wt9Tl.0
wt%。
本發(fā)明所合成的抗靜電陽(yáng)離子染料可染聚酯組合物切片由于與PET的熔點(diǎn)、玻璃化溫度、冷結(jié)晶溫度不同，所以不能用PET的干燥及紡絲工藝進(jìn)行紡絲加工，須經(jīng)過如下的干燥和紡絲工藝制得抗靜電聚酯纖維。干燥工藝:在真空轉(zhuǎn)鼓干燥器內(nèi)對(duì)共聚酯切片進(jìn)行干燥。真空度控制在100~150Pa，預(yù)結(jié)晶溫度118 120°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間50 60 min，干燥溫度145 155 °C，干燥時(shí)間12 15h0紡絲工藝:將所得到的共聚酯干燥后進(jìn)行紡絲，紡絲溫度控制在280~295°C，卷繞速度為1500~1600m/min，在熱輥溫度80~90°C下，經(jīng)過2 5倍牽伸后，在120 130 °C的輥上進(jìn)行熱定型，然后卷曲、切斷、烘干，得到聚酯纖維。本發(fā)明所述抗靜電聚酯具有良好可紡性以及耐久性的抗靜電功能。本發(fā)明所述抗靜電聚酯纖維可以在常壓下進(jìn)行陽(yáng)離子染料染色，屬于耐久型抗靜電常壓陽(yáng)離子染料可染色的聚酯纖維。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下積極效果:
采用本發(fā)明所述抗靜電陽(yáng)離子染料可染聚酯組合物制備的纖維，其體積電阻率可以降低到1O8 Ω.cm的數(shù)量級(jí)水平，靜電半衰期可以縮短到0.02秒，該抗靜電聚酯纖維經(jīng)過1小時(shí)沸水洗滌實(shí)驗(yàn)(相當(dāng)于普通洗滌15次以上的效果)，靜電半衰期為0.07秒，仍有很好的抗靜電性能，符合GB/T12703.1-2008及GB/T12703.4-2010標(biāo)準(zhǔn)對(duì)耐久型抗靜電紡織品的要求。無(wú)機(jī)鹽作為有機(jī)抗靜電劑SIPE的協(xié)同抗靜電劑，可以在提供持久的抗靜電性能的同時(shí)減少有機(jī)抗靜電劑PEG及SIPE的添加量，使共聚酯具有良好的可紡性和力學(xué)性能。另外，本發(fā)明所述抗靜電聚酯纖維可以在常壓下進(jìn)行陽(yáng)離子染料染色，屬于耐久型抗靜電常壓陽(yáng)離子染料可染色聚酯纖維。
具體實(shí)施例方式下面將通過實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，顯然本發(fā)明不僅僅局限于下述實(shí)施例。實(shí)施例1:以對(duì)苯二甲酸(PTA)為第一共聚單體，以乙二醇(EG)為第二共聚單體，EG/PTA的摩爾比為1.2:1 ;以二氧化鈦為消光劑，在壓力1100 mbar、溫度263 269°C的條件下在酯化釜中反應(yīng)3.5小時(shí)，得到酯化率為95 98%的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(BHET)。用氮?dú)鈱Ⅴセa(chǎn)物BHET壓入聚合釜，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG2000為第三共聚單體，添加量為6重量份；以5-磺酸金屬基-間苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)為第四共聚單體，添加量為2重量份。在加入聚合釜之前，先將SIPE溶于EG制成40 wt%的溶液，以無(wú)機(jī)鹽NaCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份。以醋酸銻為催化劑，以亞磷酸三苯酯為穩(wěn)定劑，醋酸鈉為防醚化劑(抑制二甘醇DEG生成)，進(jìn)行縮聚反應(yīng)，溫度控制在270 280°C，逐步建立真空，最大真空度控制在100Pa左右，反應(yīng)2小時(shí)，攪拌電機(jī)功率突然快速上升，到達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)，出料，拉條、切粒，得到共聚酯切片，然后干燥、紡絲、進(jìn)行性能測(cè)試。本發(fā)明所述抗靜電共聚酯切片的性能如:特性粘度、二甘醇含量、端羧基含量、熔點(diǎn)、色相均按照GB/T14190-93標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。在真空轉(zhuǎn)鼓干燥器內(nèi)對(duì)共聚酯切片進(jìn)行干燥。真空度控制在130Pa，預(yù)結(jié)晶溫度118 120°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間60 min，干燥溫度145°C，干燥時(shí)間13 h，此工藝條件下共聚酯切片的特性黏度降低的值小于0.005 dL/g，含水率在2.1X 10_5左右。將上述共聚酯切片用于紡絲，紡絲溫度控制在285°C，紡絲速度為1500 m/min，在熱輥溫度80°C下經(jīng)過4倍牽伸后，在125°C的輥上進(jìn)行熱定型，然后卷曲、切斷、烘干，得到115 dte/48f的抗靜電聚酯纖維。從紡絲機(jī)頭過濾器壓力上升的程度、斷絲次數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)共聚酯可紡性的好壞。好:表示過濾器壓力上升正常，I小時(shí)內(nèi)無(wú)斷絲；可紡:表示過濾器壓力上升快些，I小時(shí)內(nèi)偶爾有斷絲，但斷絲次數(shù)小于3次；困難:表示過濾器壓力上升很快，I小時(shí)內(nèi)斷絲次數(shù)大于10次，無(wú)法正常紡絲。本發(fā)明所述抗靜電聚酯纖維的體積電阻率和靜電半衰期按GB/T14342-93標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。本發(fā)明所述抗靜電聚酯纖維力學(xué)性能如:斷裂強(qiáng)度、初始模量、斷裂伸長(zhǎng)率均按GB/T14337標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。

本發(fā)明所述抗靜電聚酯纖維織襪后測(cè)試上染率。測(cè)試儀器為:721型分光光度計(jì)；測(cè)試條件為:染料:索米醬紅SE-BL，分散劑:NN0 lg/L，PH調(diào)節(jié)劑:2g/L，染浴PH值:4.5 ± 0.2，浴比1:100，溫度:126°C，染色時(shí)間30分鐘。染色操作步驟按照GB2399-80中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。上染率測(cè)試方法:將染色溶液緩緩注入500mL的容量瓶中，用IOOmL蒸餾水洗滌纖維織物3次，洗液轉(zhuǎn)入上述容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度，用移液管移取IOmL溶液至50mL容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度，用分光光度計(jì)測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)時(shí)原始染液和染色后殘液的吸光度，以稀釋后測(cè)定的吸光度0.2 0.8為準(zhǔn)，減小實(shí)驗(yàn)誤差，纖維的上染率按照下式計(jì)算:上染率=(1-A1Atl)X 100%式中=Atl為原液的吸光度A1為殘液的吸光度。實(shí)施例2:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG6000為第三共聚單體，添加量為6重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2重量份，以NaCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例3:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEGl 1000為第三共聚單體，添加量為6重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2重量份，以NaCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例4:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG20000為第三共聚單體，添加量為6重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2重量份，以NaCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為3.5小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例5:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG2000為第三共聚單體，添加量為6重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2重量份，以KCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例6:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG6000為第三共聚單體，添加量為6重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2重量份，以KCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例7:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEGl 1000為第三共聚單體，添加量為6重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2重量份，以KCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為3.5小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。
實(shí)施例8:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG20000為第三共聚單體，添加量為6重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2重量份，以KCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.3重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例9:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG4000為第三共聚單體，添加量為4重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為I重量份，以NaCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.1重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例10:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG8000為第三共聚單體，添加量為8重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為2.5重量份，以NaCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，添加量為0.4重量份，縮聚反應(yīng)時(shí)間為3.5小時(shí)，其它條件同實(shí)施例1。實(shí)施例11:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG16000為第三共聚單體，添加量為10重量份，以SIPE為第四共聚單體，添加量為3重量份，以NaCl為SIPE的協(xié)同抗靜電劑，加入量為0.5重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。對(duì)比例1:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG6000為第三共聚單體，添加量為10重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí),其它條件同實(shí)施例1。對(duì)比例2:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG6000為第三共聚單體，添加量為4重量份，以SIPE為第四共聚單體,添加量為2重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí)，其它條件同實(shí)施例1。對(duì)比例3:在縮聚反應(yīng)階段，以BHET為100重量份計(jì)，以PEG6000為第三共聚單體，添加量為10重量份，以SIPE為第四共聚單體,添加量為5重量份,縮聚反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí)，其它條件同實(shí)施例1。對(duì)比例I 3及實(shí)施例1 11共聚酯切片的一般物性及抗靜電性能測(cè)試結(jié)果見表I。表1:共聚酯切片的物理性能及抗靜電性能測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種聚酯組合物的制備方法，包括酯化反應(yīng)以及縮聚反應(yīng)，其特征在于: 第一步為酯化反應(yīng)，以對(duì)苯二甲酸(PTA)為第一共聚單體，以乙二醇(EG)為第二共聚單體，EG/PTA的摩爾比為1.1:1 1.2:1 ;以二氧化鈦為消光劑，在壓力彡1000 mbar、溫度263 269°C的條件下在酯化釜中反應(yīng)3.5-4小時(shí)，得到酯化率為95 98%的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(BHET)； 第二步為縮聚反應(yīng)，用氮?dú)鈱Ⅴセa(chǎn)物BHET壓入聚合釜，以聚乙二醇(PEG)為第三共聚單體，以含磺酸鹽基的間苯二甲酸酯為第四共聚單體，與第一步所述的酯化反應(yīng)獲得的酯化產(chǎn)物BHET進(jìn)行共縮聚，在加入聚合釜之前先將含磺酸鹽基的間苯二甲酸酯溶于乙二醇(EG)中制成40wt%的溶液，同時(shí)加入并用添加劑，以無(wú)機(jī)鹽作為磺酸鹽的協(xié)效抗靜電劑、以醋酸銻為催化劑，以磷化合物作為穩(wěn)定劑、以醋酸鹽作為防醚化劑，在溫度270 280°C的條件下，逐步建立真空，最大真空度控制在IOOPa左右，反應(yīng)2.5 4小時(shí)，縮聚反應(yīng)結(jié)束后獲得所述的聚酯組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第二步縮聚反應(yīng)中所用催化劑醋酸銻相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET 的添加量為 0.1 wt% 。 0.4 wt%0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中第二步縮聚反應(yīng)中所用防醚化劑可以為醋酸鈉、醋酸鉀或醋酸鋰，防醚化劑相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.05 wt % 0.2 wt%0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的方法，其中第三共聚單體聚乙二醇(PEG)的數(shù)均分子量為1000 20000 ;其相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為2 15 wt%，優(yōu)選為4 10 wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的方法，其中第四共聚單體含磺酸鹽金屬基的間苯二甲酸可以為5-磺酸金屬基-間苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)或5-磺酸金屬基-間苯二甲酸二甲酯(SIPM)，其中SIPE中的金屬可以為鈉、鉀或鋰，最優(yōu)選的是鈉；SIPE相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.5 5 wt%，優(yōu)選為I 3 wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)的方法，其中無(wú)機(jī)鹽中的金屬可以是鈉、鉀或鋰，最優(yōu)選的是鈉；所述無(wú)機(jī)鹽中的負(fù)離子可以是氯、溴或氟，最優(yōu)選的是氯；所述無(wú)機(jī)鹽相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.5 wt%。 7 wt%。，優(yōu)選為2 wt%。 5 wt%0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的方法，其中穩(wěn)定劑為磷化合物，可以為亞磷酸、磷酸、亞磷酸酯或磷酸酯，磷化合物相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為0.5 Wt0^l.0 wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)的方法，其中消光劑為二氧化鈦，二氧化鈦相對(duì)于酯化產(chǎn)物BHET的添加量為O wt% l.0 wt%0
9.一種聚酯組合物，其特征在于按照權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法來(lái)制備。
10.一種纖維，其特征在于由權(quán)利要求9的聚酯組合物形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的纖維，其中將制得的聚酯組合物出料、拉條、切粒，得到共聚酯切片，然后干燥、紡絲； 所述的干燥工藝為:在真空轉(zhuǎn)鼓干燥器內(nèi)對(duì)共聚酯切片進(jìn)行干燥，真空度控制在100 150 Pa，預(yù)結(jié)晶溫度118 120°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間50 60 min，干燥溫度145 155 °C，干燥時(shí)間12 15 h ； 所述的紡絲工藝為:將所得到的共聚酯干燥后進(jìn)行紡絲，紡絲溫度控制在28(T295°C，卷繞速度為150(Tl600m/min，在熱輥溫度8(T90°C下，經(jīng)過2飛倍牽伸后，在120 130 °〇的輥上進(jìn)行熱定型，然后卷曲、切斷、烘干，得到聚酯纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗靜電陽(yáng)離子可染聚酯組合物及其制備方法，該組合物包括聚酯共聚物、無(wú)機(jī)鹽、穩(wěn)定劑、防醚化劑和消光劑；上述組合物的制備方法包括第一步將二元羧酸與二元醇進(jìn)行酯化反應(yīng)得到酯化產(chǎn)物，第二步將該酯化產(chǎn)物與聚醚以及磺酸鹽進(jìn)行共縮聚反應(yīng)，將無(wú)機(jī)鹽作為有機(jī)抗靜電劑SIPE的協(xié)同抗靜電劑，同時(shí)將穩(wěn)定劑、防醚化劑和消光劑作為并用添加劑，制得抗靜電陽(yáng)離子可染聚酯組合物。本發(fā)明制備的抗靜電陽(yáng)離子可染聚酯組合物具有良好的可紡性，生產(chǎn)的纖維具有持久優(yōu)良的抗靜電性能、常壓陽(yáng)離子染料易染色性能以及良好的力學(xué)性能等。
文檔編號(hào)C08G63/86GK103073710SQ20111032760
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者趙和英, 于濤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司