專(zhuān)利名稱:硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂以及用它制造的硅氧烷包覆聚酯纖維的制作方法
本發(fā)明涉及用硅氧烷嵌段聚合物制得的帶不連續(xù)硅氧烷嵌段的共聚物改性的聚酯樹(shù)脂。所得到的硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂保持聚酯樹(shù)脂的物理性質(zhì),而隨后的加工也顯示出包覆了硅氧烷材料的表面性質(zhì)。本發(fā)明也涉及從硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂制造的纖維,及其在各種產(chǎn)品中的應(yīng)用。
聚酯是具有眾多羧酸酯基團(tuán)作為其骨架結(jié)構(gòu)組成部分的雜鏈大分子化合物,它區(qū)別于其它含酯聚合物,如纖維素酯,聚丙烯酸酯和聚乙烯酯,這些含酯聚合物的羧酸酯基構(gòu)成骨架結(jié)構(gòu)的側(cè)基。聚酯有廣泛的用處,例如用作纖維、薄膜、增塑劑和聚氨酯中間體,但實(shí)際應(yīng)用很少。
雖然有很多反應(yīng)可用于合成聚酯,但通常最廣泛使用的是二羧酸或其官能衍生物與二醇發(fā)生聚酯化,隨后通過(guò)縮聚反應(yīng)而制得。
盡管聚酯適合于很多用途,但往往用各種添加劑處理,以提高其物理性能。硅氧烷與聚酯結(jié)合有很多用處,包括水解穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性、防水性等。在傳統(tǒng)上,這些硅氧烷主要用于成品聚酯,例如,參閱美國(guó)專(zhuān)利No.4105567。然而,人們不斷努力對(duì)聚酯樹(shù)脂本身進(jìn)行改性,以便提供既具有硅氧烷的性質(zhì)而又對(duì)其物理特性無(wú)有害影響的聚酯。
進(jìn)行這種改性的一項(xiàng)早期工作是美國(guó)專(zhuān)利No.3296190,其中聚酯用碳化二亞胺和硅氧烷改性,力圖使酯基穩(wěn)定而不發(fā)生水解。
此后不久,聯(lián)合碳化物公司申請(qǐng)了兩項(xiàng)有關(guān)的專(zhuān)利,即美國(guó)專(zhuān)利No.3579607和No.3701815,試圖用硅氧烷嵌段聚合物來(lái)改性聚酯。這項(xiàng)工作當(dāng)它涉及纖維時(shí)存在兩個(gè)缺點(diǎn)硅氧烷嵌段中所含的氮在共聚時(shí)被釋出,并使生成的聚酯樹(shù)脂變色;所使用的大量硅氧烷對(duì)纖維的加工能力產(chǎn)生有害影響。
美國(guó)專(zhuān)利No.3691257報(bào)道,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是可用以改性的聚合物材料之一,通過(guò)把含有聚合的乙烯基單元(如苯乙烯)的聚硅氧烷分散在已形成的有機(jī)聚合物中進(jìn)行改性。這項(xiàng)專(zhuān)利解釋道,當(dāng)聚合物材料用聚硅氧烷進(jìn)行化學(xué)改性時(shí),可使聚合物材料的表面改性,而且其耐久性超過(guò)局部處理或簡(jiǎn)單混合物。
在美國(guó)專(zhuān)利No.3674724和No.3749757中,用作增強(qiáng)彈性體的聚酯是通過(guò)多元羧酸和多羥基化合物同有機(jī)硅烷或聚硅氧烷反應(yīng)制備的。利用含硅氧烷的材料為聚合材料的交聯(lián)提供更多的交聯(lián)點(diǎn),以改善在高負(fù)荷下的抗張強(qiáng)度。
在美國(guó)專(zhuān)利No.4153640中,丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯用聚硅氧烷改性,得到適用于處理纖維材料(包括織物)的改性聚合物,試圖使其具有防水性的優(yōu)點(diǎn)。
最近,古德伊爾輪胎與橡膠公司的一個(gè)科學(xué)家小組探索了聚酯薄膜的硅氧烷改性,用以改善這種薄膜的滑動(dòng)特性,參閱美國(guó)專(zhuān)利No.4348510,4452962和4496704。這些薄膜被設(shè)計(jì)成具有改善的光學(xué)透明性,以用于光學(xué)用途。在此,硅原子分布是不均勻的(即,二甲基硅氧鏈節(jié)局部濃集),而硅氧烷嵌段分布是無(wú)規(guī)的,因而是均勻的。這種類(lèi)型的結(jié)合不利于硅氧烷區(qū)域結(jié)構(gòu)向表面移動(dòng),可望能改變由此生成的聚酯樹(shù)脂的整體物理性能。
盡管已有很多參考文獻(xiàn)涉及利用含硅氧烷的材料來(lái)改性聚酯,以努力實(shí)現(xiàn)當(dāng)這些聚酯同樣用含硅氧烷材料進(jìn)行局部處理時(shí)可得到的特性但是,對(duì)于改性的聚酯仍需使這些貢獻(xiàn)不致由于含硅氧烷嵌段結(jié)合到骨架結(jié)構(gòu)中而使其物理性能下降。
本發(fā)明的基本目的是提供硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂,其中含硅氧烷的單元能在聚酯基體中發(fā)生受控的微相分離。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是,含硅氧烷的單元在聚酯基體中按這樣一種方式分布使它們的尺寸和位置不會(huì)對(duì)成品聚酯的物理性能產(chǎn)生有害影響。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是,硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂能制成纖維。這些纖維相對(duì)于由未改性的聚酯制得的纖維來(lái)說(shuō),應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出改善的纖維特性,如更低的表面能,更大的潤(rùn)滑性,改善的去污性,增加柔軟性,含硅氧烷的材料的更大持久性,等。
本發(fā)明提供一種硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂,在含硅氧烷的單元的聚酯基體中有不連續(xù)的區(qū)域結(jié)構(gòu),這些單元是從如下通式的聚硅氧烷嵌段聚合物衍生而來(lái)
式中R分別為一個(gè)一價(jià)基團(tuán),選自如下一組基團(tuán)烷基,芳基,?;纪榛途垩趸榛?;R′分別是一個(gè)含1至8個(gè)碳原子的烷基,芳基,鏈烯基,或芳烷基;
a的數(shù)值為0至10;b的數(shù)值為0至50000;c的數(shù)值為0至10000;其條件是在聚硅氧烷嵌段聚合物中,必須有至少10個(gè)硅原子;x的數(shù)值為0,1,2或3;且z選自下列基團(tuán)烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,甲硅烷氧基,?;?,鏈烯基或聚氧化烷基。
本發(fā)明也涉及從硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂制造的纖維,及那些能方便地利用這種纖維的產(chǎn)品和用途。
圖1A表示未改性的聚酯樹(shù)脂。
圖1B表示示于圖1A中的由未改性聚酯樹(shù)脂制造的纖維。
圖2A表示一種硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂,它具有未受控的相分離,從而造成含硅氧烷的區(qū)域結(jié)構(gòu)有很寬的分布和尺寸。
圖2B表示示于圖2A的由硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂制造的纖維。纖維呈輕搓過(guò)的卷。
圖3A表示一種硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂,它具有受控的相分離,從而使不連續(xù)的含硅氧烷區(qū)域結(jié)構(gòu)均勻分布且尺寸均勻。
圖3B表示示于圖3A的由硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂制造的纖維。纖維有硅氧烷包覆層。
圖4A表示一種硅氧烷改性的聚酯纖維,它具有受控的相分離,從而使不連續(xù)的含硅氧烷的區(qū)域結(jié)構(gòu)均勻分布且尺寸均勻,其中構(gòu)成這種區(qū)域結(jié)構(gòu)的含硅氧烷的單元帶有專(zhuān)用側(cè)基以執(zhí)行特殊任務(wù)。
圖4B表示示圖4A的由含硅氧烷的聚酯樹(shù)脂制造的纖維。這種纖維帶有連在硅氧烷包覆層上的側(cè)基。
圖5是硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂的橫截面透視設(shè)明,該樹(shù)脂的聚硅氧烷嵌段聚合物分散于聚酯基體中,并被硅氧烷改性的聚酯共聚物所包裹。
按照本發(fā)明,提供一種硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂。這種硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂可用未改性聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)中所用的常規(guī)方法和技術(shù)來(lái)制備。這些方法包括老式的分批催化酯交換反應(yīng)法,利用酯交換塔的連續(xù)聚合,或直接酯化法。因此,改性的聚酯的制備是首先讓能產(chǎn)生這種聚酯的反應(yīng)物的混合物經(jīng)受酯基轉(zhuǎn)移或酯化的反應(yīng)條件,隨后讓酯基轉(zhuǎn)移或酯化的反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生縮聚。一般地說(shuō),酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)是二元羧酸的二烷基酯與二醇之間的反應(yīng),該反應(yīng)是在約170℃至約205℃,最好是在約185℃至約200℃的高溫于惰性氣體氣氛如氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行。此外,通常采用催化劑促進(jìn)酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng),例如可溶性的鉛和鈦化合物,其代表包括一氧化鉛,乙酸鉛,乙二醇鈦酸酯等,以及其它一些眾所周知的酯基轉(zhuǎn)移催化劑,如鋅、鎂、鈣和錳的化合物。在很多情況下,優(yōu)先選用鋅化合物和錳化合物。
酯化反應(yīng)是游離二元羧酸和二醇之間的反應(yīng),并放出水,也是在高溫下,而且還要使用惰性氣體氣氛,在高壓下進(jìn)行。通常,反應(yīng)溫度范圍從約220℃至約270℃,壓力從約30至約40磅/平方英寸(2.0~3.0公斤/平方厘米)。反應(yīng)可以在催化劑存在下或無(wú)催化劑情況下進(jìn)行。當(dāng)使用催化劑時(shí),在目前可用的技術(shù)中通常指出的催化劑包括象鋅、鉛、銻、錳、鋯等金屬的化合物。此反應(yīng)也可以在如美國(guó)專(zhuān)利No.4020049中所描述的低分子量聚合物溶劑存在下進(jìn)行。
縮聚反應(yīng),即本發(fā)明的硅氧烷改性的聚酯生產(chǎn)中的最后一個(gè)制備步驟,也采用眾所周知的技術(shù)和條件進(jìn)行。因此,在縮聚步驟中,酯基轉(zhuǎn)移或酯化反應(yīng)產(chǎn)物的聚合過(guò)程,都是在高溫、減壓和惰性氣氛中進(jìn)行,以期獲得所希望的最終產(chǎn)物。這個(gè)反應(yīng)步驟中所用的溫度,一般是范圍從約260℃至約300℃,最好是從約270℃至約285℃,而壓力范圍從約1.0至0.1毫米汞柱壓力。在促進(jìn)縮聚方面可用的催化劑,除了上述的可溶性鉛和鈦催化劑外,還包括各種已知的銻、鈮、鍺的化合物等。一般來(lái)說(shuō),這些催化劑將在酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物或酯化反應(yīng)產(chǎn)物的生成已十分完全時(shí)并在縮聚步驟開(kāi)始之前,加入到該產(chǎn)物中。
必需的反應(yīng)物包括芳香族二羧酸或其二酯,二羥基化合物,以及硅氧烷嵌段聚合物。
適用的芳香族二羧酸包括那些含8至15個(gè)碳原子的芳香族二羧酸,或它們的C1至C4二烷基酯。這種芳香族二羧酸的代表性實(shí)例包括(但不限于)對(duì)苯二甲酸,對(duì)苯二甲酸二甲酯,鄰苯二甲酸,間苯二甲酸,1,5-萘二羧酸,2,6-萘二羧酸,4,4′-聯(lián)苯二羧酸和4,4′-磺酰二苯甲酸。較好的是使用對(duì)稱的芳香族二羧酸,最好的是對(duì)苯二甲酸。
適宜的二羥基化合物包括那些含2至20個(gè)碳原子的二羥基化合物。這種二羥基化合物的代表性實(shí)例包括(但不限于)(a)脂族二羥基化合物,如乙二醇,二乙二醇,丙二醇,1,4-丁二醇,1,8-辛二醇,1,10-癸二醇,等;(b)支鏈二羥基化合物,如新戊二醇,2-甲基-2-乙基丙二醇-1,3,和2,2-二乙基丙二醇-1,3;(c)環(huán)烷二醇,如環(huán)己烷二甲醇;
(d)二(羥基苯基)鏈烷烴,如2,2-二(4-羥基苯基)丙烷,2,4′-二羥基二苯基甲烷,二(2-羥基苯基)甲烷,二(4-羥基苯基)甲烷,二(4-羥基-2,6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷,1,1-二(4-羥基苯基)乙烷,1,2-二(4-羥基苯基)乙烷,1,1-二(4-羥基-2-氯苯基)乙烷,1,1-二(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷,1,3-二(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷,2,2-二(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷,2,2-二(3-異丙基-4-羥基苯基)丙烷,2,2-二(2-異丙基-4-羥基苯基)丙烷,2,2-二(4-羥基萘基)丙烷,2,2-二(4-羥基苯基)戊烷,3,3-二(4-羥基苯基)戊烷,2,2-二(4-羥基苯基)庚烷,二(4′-羥基苯基)苯基甲烷,2,2-二(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷,2,2-二(4-羥基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等;(e)二(羥基苯基)砜,如二(4-羥基苯基)砜,2,4′-二羥基二苯基砜,5′-氯-2,4′-二羥基二苯基砜,5′-氯-4,4′-二羥基二苯基砜,等;及(f)二(羥基苯基)醚,如二(4-羥基苯基)醚,4,3′-,4,2′-,2,2′-,2,3′-二羥基二苯基醚,二(4-羥基-3-異丁基苯基)醚,二(4-羥基-3-異丙基苯基)醚,二(4-羥基-3-氯苯基)醚,二(4-羥基-3-氟苯基)醚,二(4-羥基-3-溴苯基)醚,二(4-羥基萘基)醚,二(4-羥基-3-氯萘基)醚,4,4′-二羥基-3,6-二甲氧基二苯基醚,4,4′-二羥基-2,6-二甲基二苯基醚,4,4′-二羥基-2,5-二乙氧基二苯基醚等。
適用的硅氧烷嵌段聚合物用如下通式表示
式中R分別是一價(jià)基團(tuán),可從如下這組基團(tuán)中選擇烷基,芳基,?;纪榛途垩趸榛?。R不能是氫。這個(gè)R基團(tuán)在硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂制備的第一階段中,終將被脫掉生成醇,因此,在某些情況下,由此生成的醇能用蒸餾脫除,可能是最理想的。在這種情況下,較好的是R含有不多于18個(gè)碳原子,更好的是12個(gè)碳原子或更少。在本發(fā)明的一個(gè)方面,R基團(tuán)的恰當(dāng)選擇將影響硅氧烷嵌段聚合物在剛生成的聚酯基體中的溶解度。在注重硅氧烷嵌段聚合物的溶解度的情況下,R基團(tuán)在性質(zhì)上須是親油的。這種親油的R基團(tuán)的實(shí)例有2-乙基己基,癸基,芐基和聚氧化丙基;R′分別是一個(gè)一價(jià)基團(tuán),選自如下這組含有1至8個(gè)碳原子的基團(tuán)烷基,芳基,鏈烯基和芳烷基。而且,當(dāng)注重溶解度時(shí),R′側(cè)基在性質(zhì)上也應(yīng)是親油的,如苯基,苯乙基或乙基;Z選自如下這組基團(tuán)烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,聚氧化烷基,鏈烯基和甲硅烷氧基,其條件是當(dāng)Z是甲硅烷氧基時(shí),X必須等于零。Z基團(tuán)較好的是含有1至25個(gè)碳原子,更好的是含1至15個(gè)碳原子。Z基團(tuán)可以是有取代基的或無(wú)取代基的,鹵素、氰基、氨基、羧基、磺酸基、烷硫基和羥基,是最好的取代基。在Z帶有氨基、羧基或羥基這些取代基的情況下,a的數(shù)值應(yīng)是3或更小,以避免不必要的交聯(lián)。本發(fā)明的另一個(gè)方面,要求在某些情況下Z是一個(gè)親油基團(tuán),以便提高聚硅氧烷嵌段聚合物在新生成的聚酯基體中的溶解度;a的數(shù)值為0至10,最好是0至5;b的數(shù)值為0至50000,更好的是10至10000,最好是50至200;c的數(shù)值為0至1000,最好是0至100;且x的數(shù)值為0,1,2或3。
a,b,和C的數(shù)值應(yīng)是能使聚硅氧烷嵌段聚合物含有至少10個(gè)硅原子,最好是至少50個(gè)硅原子。
適用的硅氧烷嵌段聚合物和改性的嵌段聚合物包括(但不限于)二乙氧基聚二甲基硅氧烷,二(2-乙基己氧基)聚二甲基硅氧烷,二(羥基乙氧基)聚二甲基硅氧烷,二(丁酰氧基)聚二甲基硅氧烷,二芐氧基聚二甲基硅氧烷,二(十二烷氧基)聚二甲基硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(甲基乙基)硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(甲基丁基)硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(二己基)硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(甲基苯基)硅氧烷,二丁氧基聚二乙基硅氧烷,二苯氧基聚(二甲基)(甲基己基)硅氧烷,二(2-乙基己氧基)聚(二甲基)(甲基辛基)硅氧烷,
二乙氧基聚(二甲基)(甲基己基)(甲基十八烷基)硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(甲基氯丙基)硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(甲基嗎啉代丙基)硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(甲基氰基丙基)硅氧烷,二乙氧基聚(二甲基)(甲基三氟丙基)硅氧烷,二乙氧基聚〔二甲基〕〔甲基(丁氧基乙基氧)丙基〕硅氧烷,二乙氧基聚〔二甲基〕〔甲基〕〔甲氧基(三乙基氧)丙基〕硅氧烷,二乙氧基聚〔二甲基〕〔甲基聚(丙基氧)丙基〕硅氧烷,二(甲氧基乙氧基)聚(二甲基)(甲基丁基)硅氧烷,四乙氧基二(甲基)聚二甲基硅氧烷,和三乙氧基(癸基)聚二甲基硅氧烷。
每種反應(yīng)物彼此之間的相對(duì)量十分重要。對(duì)于硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)物尤其如此,因?yàn)樘鄷?huì)損害聚酯的物理性能,而太少又不能提供所希望的表面特性。因此,相對(duì)于芳香族二羧酸而言,二羥基化合物應(yīng)當(dāng)以化學(xué)計(jì)算量或過(guò)量存在,最好是使用過(guò)量的二羥基化合物。硅氧烷嵌段共聚物應(yīng)當(dāng)以足夠的量存在,以得到0.1%至10%(重量)(按總反應(yīng)產(chǎn)物計(jì))最好是得到0.5%至5%(重量)存在于聚酯基體中的含硅氧烷單元。
可以相信,所生成的硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂含有兩至三個(gè)分開(kāi)的區(qū)域,一個(gè)包含芳香族二羧酸和二羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的聚酯基體;分散于聚酯基體中的聚硅氧烷嵌段聚合物的微區(qū)域結(jié)構(gòu),最好的實(shí)際情況是,這些微區(qū)域結(jié)構(gòu)如此之小,以致于被認(rèn)為全然不存在;以及硅氧烷改性的聚酯,它在分散于聚酯基體中的微區(qū)域結(jié)構(gòu)和聚酯基體本身之間形成一個(gè)阻隔區(qū)。
硅氧烷區(qū)域結(jié)構(gòu)在聚酯基體中的分布和尺寸,對(duì)于聚酯樹(shù)脂以及由它制造的纖維至關(guān)重要。如上文所述,若尺寸太大,則聚酯的物理性能受損害,若太小,則聚酯不會(huì)表現(xiàn)出超過(guò)未改性的聚酯樹(shù)脂的卓越特性。此外,分散的區(qū)域結(jié)構(gòu)的存在,使樹(shù)脂退去光澤。其尺寸與分布可以用三個(gè)已知的參數(shù)控制,雖然對(duì)于那些精通此門(mén)技術(shù)的人來(lái)說(shuō),可能還有其它方法。首先,通過(guò)在聚酯生成期間提供高速攪拌,使硅氧烷區(qū)域結(jié)構(gòu)的尺寸減小,并均勻分散于聚酯基體中。攪拌速度應(yīng)當(dāng)增加到比未改性的聚酯樹(shù)脂所需的攪拌速度高出的五倍。其次,通過(guò)恰當(dāng)選擇硅氧烷嵌段聚合物上的末端嵌段,可以提高聚硅氧烷嵌段聚合物在新生成的聚酯基體中的溶解度。因此,親油端基是最好的。溶解度越大,含硅氧烷的區(qū)域結(jié)構(gòu)的尺寸就越小而且分布也越均勻。最后。通過(guò)連接側(cè)基提高其溶解度,可以改變硅氧烷嵌段聚合物的骨架結(jié)構(gòu)。雖然希望增加溶解度,但溶解度太大會(huì)產(chǎn)生如此之小的區(qū)域結(jié)構(gòu),以致于硅氧烷改性提供的有益特性不會(huì)出現(xiàn)。含硅氧烷的區(qū)域結(jié)構(gòu)不應(yīng)超過(guò)噴絲嘴孔徑的四分之一。實(shí)際上,可以相信,含硅氧烷的區(qū)域結(jié)構(gòu)的平均尺寸,應(yīng)當(dāng)是從約0.05微米至6微米,最好是約0.1微米至1微米。
硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂可以切割成小片,供后來(lái)熔融紡絲用,也可以在某些連續(xù)系統(tǒng)中進(jìn)行直接熔融紡絲。無(wú)論在哪一種情況下,紡絲都需要采用硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂,并把它轉(zhuǎn)變成聚酯纖維。熔融紡絲包括通過(guò)一個(gè)毛細(xì)管擠出,形成絲狀流,然后拉伸并冷卻制成的纖維。在纖維形成的擠出階段,硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂所具備的一些優(yōu)點(diǎn)開(kāi)始表現(xiàn)出來(lái)。
通過(guò)精心控制含硅氧烷的區(qū)域結(jié)構(gòu)的尺寸與分布,這種區(qū)域結(jié)構(gòu)在聚酯基體中的遷移,在擠出階段就開(kāi)始發(fā)生。此時(shí),微區(qū)域結(jié)構(gòu)遷移到所生成的纖維外部,把截獲的聚硅氧烷嵌段聚合物釋放到界面,類(lèi)似于硅氧烷潤(rùn)滑劑的局部涂飾。同時(shí),包裹著聚硅氧烷嵌段聚合物區(qū)域結(jié)構(gòu)的硅氧烷改性的聚酯,也遷移到所形成的纖維外部,造成一個(gè)包圍著聚酯基體的硅氧烷改性的聚酯包覆層。這個(gè)包覆層同聚酯纖維的其余部分發(fā)生化學(xué)結(jié)合,使這種纖維能永久具備那些與硅氧烷有關(guān)的特性。如果區(qū)域結(jié)構(gòu)很大,那么,該區(qū)域結(jié)構(gòu)的中心部分就會(huì)含有不能與聚酯基體形成化學(xué)鍵的聚硅氧烷嵌段聚合物。這種游離的聚硅氧烷嵌段聚合物就可能會(huì)在溶劑萃取時(shí)失去。而且,如果這種區(qū)域結(jié)構(gòu)太大(即,與纖維直徑的數(shù)量級(jí)相同),它將會(huì)干擾熔融紡絲,產(chǎn)生類(lèi)似竹節(jié)的結(jié)構(gòu),或在極端的情況下,引起纖維斷裂。最好是,這些區(qū)域結(jié)構(gòu)足夠小,使得所有聚硅氧烷嵌段聚合物的端基都有機(jī)會(huì)與聚酯縮合,從而使聚酯基體和硅氧烷嵌段共聚物之間不存在任何游離的聚硅氧烷嵌段聚合物,而只存在共聚物。雖然已經(jīng)知道具有低表面能的硅氧烷將優(yōu)先占據(jù)表面幾何空間,從而當(dāng)存在空氣-固體或空氣-液體界面時(shí)傾向于遷移到這種界面上,但是,本技術(shù)認(rèn)為,對(duì)于以這種方式遷移的硅氧烷來(lái)說(shuō),它必須是游離的,即,沒(méi)有與基體形成化學(xué)鍵。因此,完全意外的是,與這些預(yù)料相反,硅氧烷改性的聚酯多相物能夠發(fā)生遷移。
所利用的熔融紡絲操作是普通的,因而其典型特征是,迫使硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂在高于其熔點(diǎn)的溫度,但低于其有利于熱降解的高溫,例如250℃至350℃,通過(guò)一個(gè)砂床過(guò)濾器,到達(dá)一個(gè)有許多小孔的鋼噴絲嘴。樹(shù)脂通過(guò)量用齒輪泵控制,它也能產(chǎn)生迫使聚合物通過(guò)過(guò)濾器-噴絲頭組合體所需的必要壓力。然后拉伸所擠出的纖維,以獲得有序的晶體結(jié)構(gòu),并且通常用一個(gè)強(qiáng)制的空氣聚冷系統(tǒng)冷卻。令人驚訝的是,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),硅氧烷區(qū)域結(jié)構(gòu)的遷移在纖維的拉伸(包括冷拉伸)過(guò)程中仍在繼續(xù)進(jìn)行,此時(shí)纖維比在熔融紡絲操作過(guò)程中硬得多。如此制造的硅氧烷改性的聚酯纖維,重均分子量范圍應(yīng)為10000至200000,最好在15000左右。
按照本發(fā)明生產(chǎn)的硅氧烷改性的聚酯纖維可用于許多各不相同的用途。從絲束切割而成的常產(chǎn)纖維,代表著可以使用硅氧烷改性的聚酯纖維的最大用途之一。在這一方面,硅氧烷改性的聚酯纖維可以用以同棉花或毛混紡。紡線是可以利用硅氧烷改性的聚酯纖維的另一個(gè)重要領(lǐng)域,尤其是用于汽車(chē)輪胎、安全帶、消防水龍帶等的工業(yè)紡線,或用于針織或編織織物的紡織長(zhǎng)絲紗線。纖維填料又是另一種應(yīng)用,其中,常產(chǎn)纖維或絲束形式的硅氧烷改性的聚酯纖維可用于睡袋,枕頭,外套保溫等。潛在的其它應(yīng)用領(lǐng)域包括地毯纖維,鞋襯里,電絕緣,尿布襯料等。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂或纖維,在其表面上有可利用的活潑側(cè)基,可與其它化學(xué)品或物質(zhì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。這種“鎖與鑰匙”的方法,使聚酯帶有一個(gè)能與之化學(xué)鍵合的側(cè)鏈改性基團(tuán)(“鎖”),它能同任何一種化學(xué)品或物質(zhì)(“鑰匙”)相互作用,以改變纖維的性質(zhì),染料、阻燃劑、潤(rùn)滑劑等,就是這種物質(zhì)。
雖然本發(fā)明的準(zhǔn)確范圍對(duì)下文所附的權(quán)利要求
書(shū)中作了規(guī)定,但如下的具體實(shí)例說(shuō)明了本發(fā)明的某些方面,尤其是指出了對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。然而,這些實(shí)例僅僅是為了說(shuō)明而列舉的,不能解釋為除所附的權(quán)利要求
書(shū)中列舉的項(xiàng)目之外對(duì)本發(fā)明的限制。除另有說(shuō)明者外一切份額和百分率均按重量計(jì)。
實(shí)例A 未改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂一個(gè)玻璃反應(yīng)器裝上機(jī)械攪拌器(Model HST 20;G.K.Heller Corp.),冷凝器,并通氮?dú)?。向此反?yīng)器中加入737克對(duì)苯二甲酸二甲脂(DMT)和585克乙二醇(EG)。然后,添加0.22克乙酸錳和0.29克三氧化銻作為催化劑。使用盛有UCONTMHTF-30(康涅狄格州丹伯里,聯(lián)合碳化物公司)的油浴,將反應(yīng)器溫度升至180~185℃,在此溫度保持約2.5小時(shí),進(jìn)行酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。2.5小時(shí)后,在蒸餾接收器中收集到約85%理論量的甲醇,接收器用干冰/丙酮冷卻。用餾出液的折射率確定甲醇百分?jǐn)?shù),并對(duì)乙二醇沾污作修正。一旦收集到約理論甲醇量85%,便將溫度升至240℃,并保持約1小時(shí)。在這一段時(shí)間結(jié)束時(shí),又收集到理論甲醇量15%。因此,在酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)結(jié)束時(shí),收集到約100%的理論甲醇量。此時(shí),停止通氮?dú)?,并移走盛甲醇的接收器,然后啟?dòng)機(jī)械攪拌器,并調(diào)到50轉(zhuǎn)/分的速度。將一只新的蒸餾接收器接到反應(yīng)器系統(tǒng)上。然后,將壓力逐漸減到約0.5毫米汞柱,同時(shí)將反應(yīng)溫度升至280℃。在約150分鐘后,攪拌器轉(zhuǎn)矩從3.5磅英寸增加至5.8-6.0磅英寸。然后通入氮?dú)?,使反?yīng)壓力升至大氣壓。這種樹(shù)脂的特性粘度是0.63(是在由1份(重量)的三氟乙酸和3份(重量)的二氯甲烷組成的溶劑中測(cè)定的)。
實(shí)例B
的合成一個(gè)五升三口燒瓶裝備如下(1)配備一個(gè)Thermo-WatchTM溫度控制器的溫度計(jì),(2)回流冷凝器,(3)正氮壓力系統(tǒng),(4)機(jī)械攪拌器。向此裝置中加入373克,
2627克八甲基環(huán)四硅氧烷(四聚體)和30克氫氧化四甲銨,并在95℃保持約16小時(shí)。然后,在1小時(shí)內(nèi)將反應(yīng)溫度升至150℃,并通氮?dú)?小時(shí)。最終產(chǎn)品的折射率在25℃是1.403。用布魯克菲爾德粘度計(jì)(Model LUT;2號(hào)心測(cè)桿,60轉(zhuǎn)/分)測(cè)定,粘度是118厘泊。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。
實(shí)例C
的合成按照實(shí)例B的步驟,所不同的是加入下列反應(yīng)物八甲基環(huán)四硅氧烷(四聚體) 592克
8.3克氫氧化四甲銨 6.0克實(shí)例D
的合成按照實(shí)例B的步驟,所不同的是使用一個(gè)2升燒瓶。加入下列反應(yīng)物八甲基環(huán)四硅氧烷(四聚體) 913克
47克氫氧化四甲銨 4.8克折射率(25℃)是1.3954,粘度是772厘泊。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。
實(shí)例E
的合成(a)(CH3)2Si[O(CH2)3CH3]2端基封閉劑一個(gè)2升三口圓底燒瓶,裝備一個(gè)機(jī)械攪拌器,冷凝器,加液漏斗和加熱套。向反應(yīng)容器中添加444克正丁醇,溫度升至40℃。然后,在3小時(shí)期間滴加258克(CH3)2Si(CL)2。在滴加完成之后,將反應(yīng)混合物在22℃攪拌12小時(shí)。利用常壓分餾,分離出270克沸點(diǎn)為190~192℃的產(chǎn)物。
按照實(shí)例B的步驟,所不同的是加入如下反應(yīng)物(CH3)2Si[O(CH2)3CH3]2913克四聚體 555克氫氧化四甲銨 6.0克折射率是(25℃)1.405;粘度是93厘泊。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。核磁共振(NMR)指出最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
實(shí)例F
的合成
端基封閉劑按照實(shí)例E(a)的步驟,所不同的是加入如下試劑2-乙基-1-己醇 677克(CH3)2Si(CL)2258克然后,用分餾法分離出494克沸點(diǎn)為141℃(0.2毫米汞柱)的產(chǎn)物。
按照實(shí)例E(b)的步驟,所不同的是加入如下反應(yīng)物
63克四聚體 1100克氫氧化四甲銨 12.0克最終產(chǎn)物的折射率是(25℃)1.406;粘度是110厘泊。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。核磁共振(NMR)指出這種最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
實(shí)例G
的合成(a)(CH3)2Si[O(CH2)2O(CH2)2OCH3]2端基封閉劑按照實(shí)例E(a)的步驟,所不同的是加入如下反應(yīng)物CH3O(CH2)2O(CH2)2OH 937克(CH3)2Si(Cl)2387克然后,用分餾法分離出652克沸點(diǎn)為123~125℃(0.1毫米汞柱)的產(chǎn)物。
按照實(shí)例E(b)的步驟,所不同的是加入如下反應(yīng)物(CH3)2Si[O(CH2)2O(CH2)2OCH3]229.6克四聚體 555克氫氧化四甲銨 6克最終產(chǎn)物的折射率是1.404;粘度是50.6厘泊。實(shí)例H
的合成(a)(CH3)2Si[O(CH2)2O(CH2)3OCH3]2端基封閉劑按照E(a)的步驟,所不同的是加入下列反應(yīng)物(CH3)2Si(Cl)2129克CH3(CH2)2O(CH2)2OH 307克然后,用分餾法分離出222克沸點(diǎn)為190℃(28英寸汞柱)的最終產(chǎn)物。
按照E(b)的步驟,所不同的是加入下列反應(yīng)物(CH3)2Si[O(CH2)2O(CH2)3CH3]258.4克四聚體 1100克氫氧化四甲銨 11.7克折光率(25℃)是1.406;粘度是115厘泊。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。核磁共振(NMR)指出,最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
實(shí)例I
的合成(a)(CH3)2Si[O(CH2)9CH3]2端基封閉劑按照實(shí)例E(a)的步驟,所不同的是加入下列反應(yīng)物(CH3)2Si(Cl)267克CH3(CH2)9OH 165克然后,用分餾法分離出125克產(chǎn)物,沸點(diǎn)265℃(25英寸汞柱)。
按照E(b)的步驟,所不同的是加入下列反應(yīng)物(CH3)2Si[O(CH2)9(CH3]237.3克四聚體 555克氫氧化四甲銨 6克最終產(chǎn)物的折射率(25℃)是1.409;粘度是99厘泊。
實(shí)例J 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備一個(gè)圓底燒瓶,裝備一個(gè)機(jī)械攪拌器和一個(gè)氮?dú)馊肟凇恐屑尤?14.0克八甲基環(huán)四硅氧烷,88.8克,
119.0克六甲基二(苯乙基)環(huán)四硅氧烷,和3.0克四甲基硅烷醇銨。在用氮?dú)獯祾吆?,將反?yīng)混合物加熱至90℃,并在氮?dú)獗Wo(hù)下于此溫度保持30小時(shí)。然后,在1小時(shí)內(nèi)將溫度升高至150℃。然后把溫度降至110℃,并抽真空脫除揮發(fā)物。在真空下冷卻至室溫,流體通過(guò)0.1μ填料加壓過(guò)濾。
凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。核磁共振(NMR)表明,最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4225;粘度是150厘泊。
實(shí)例K 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,所不同的是,向反應(yīng)燒瓶中加入300.6克環(huán)狀四聚體,59.1克,
65.9克八苯基環(huán)四硅氧烷和3.1克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。核磁共振(NMR)指出,最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4315;粘度是180厘泊。
實(shí)例L 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備一個(gè)圓底燒瓶,裝上一個(gè)機(jī)械攪拌器和氮?dú)馊肟凇恐屑尤?66.4克環(huán)狀四聚體,13.1克苯基甲基二乙氧基硅烷,75毫升乙醇,0.9克氫氧化鉀和0.9克H2O。這個(gè)混合物在氮?dú)夥障禄亓?小時(shí),然后把乙醇蒸出。反應(yīng)混合物的溫度升至150℃,并在氮?dú)夥障聰嚢?0小時(shí)。反應(yīng)被冷卻至90℃,添加3.0克乙酸,并攪拌1小時(shí)。然后,在110℃真空脫除揮發(fā)性物質(zhì)。流體在真空下冷卻,然后,通經(jīng)0.1μ的填料加壓過(guò)濾。
凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。核磁共振(NMR)表明,最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4185;粘度是60厘泊。
實(shí)例M 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例L的步驟,不同的是加入213克環(huán)狀四聚體,10.0克3-氰基丙基甲基二乙氧基硅烷,0.72克H2O,75毫升CH3CH2OH和1.2克KOH。
凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。核磁共振指出,最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.406;粘度是76厘泊。
實(shí)例N 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入174.6克環(huán)狀四聚體,35.5克
28.8克四己基四甲基環(huán)四硅氧烷(由己基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4095;粘度是260厘泊。
實(shí)例O 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入174.6克環(huán)狀四聚體,35.5克
34.4克四辛基四甲基環(huán)四硅氧烷(由辛基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.408;粘度是140厘泊。
實(shí)例P 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入174.6克環(huán)狀四聚體,35.5
40.0克四癸基四甲基環(huán)四硅氧烷(由癸基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成份。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4158;粘度是96厘泊。
實(shí)例Q 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入218.3克環(huán)狀四聚體,44.4克
57.0克四(十二烷基)四甲基環(huán)四硅氧烷(由十二烷基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.413;粘度是40厘泊。
實(shí)例R 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入130.9克環(huán)狀四聚體,26.6克
46.8克四甲基四(十八烷基)環(huán)四硅氧烷(由甲基(十八烷基)二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4195。
實(shí)例S 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入155.5克環(huán)狀四聚體,44.4克
39.0克(3,3,3-三氟丙基)甲基硅氧烷和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4005;粘度是320厘泊。
實(shí)例T 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例L的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入103.6克環(huán)狀四聚體,56.1克(十七氟-1,1,2,2-四氫癸基)-1-甲基二氯硅烷,50毫升乙醇,11.5克氫氧化鉀和0.29克H2O。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.405;粘度是320厘泊。
實(shí)例U 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入218.3克環(huán)狀四聚體,44.4克
22.0克四甲基四乙基環(huán)四硅氧烷(由乙基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4045;粘度是130厘泊。
實(shí)例V 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入261.9克環(huán)狀四聚體,53.3克
30.6克四(烯丙基)四甲基環(huán)四硅氧烷(由烯丙基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。預(yù)期只有一種主要成分,其最終結(jié)構(gòu)是
實(shí)例W 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入112.7克環(huán)狀四聚體,21.1克
22.2克四甲基四〔3-(吡咯烷基)丙基〕環(huán)四硅氧烷〔由3-(吡咯烷基)丙基甲基二乙氧基硅烷水解制備,而后者又是通過(guò)N-烯丙基吡咯烷和二乙氧基甲基硅烷的氫硅烷化反應(yīng)制備的〕和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4165;粘度是260厘泊。
實(shí)例X 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入261.9克環(huán)狀四聚體,53.3克
41.3克四(3-氯丙基)四甲基環(huán)四硅氧烷(由3-氯丙基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。預(yù)期只有一種主要成分,它的最終結(jié)構(gòu)是
實(shí)例Y 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入56.5克環(huán)狀四聚體,13.6克
18.0克四甲基四(丁氧基乙基氧)丙基環(huán)四硅氧烷(由二乙氧基甲基硅烷和丁氧基乙基氧丙-1-烯的氫化硅烷化產(chǎn)物水解制備)和1.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要成分。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4134;粘度是280厘泊。
實(shí)例Z 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例L的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入155.4克環(huán)狀四聚體,2.0克氫氧化鉀,50.7克甲氧基(三乙基氧丙基)甲基二乙氧基硅烷(由甲基二乙氧基硅烷和烯丙基甲氧基三乙二醇(AMTG)的氫硅烷化反應(yīng)制備),100毫升乙醇和2.16克H2O。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要產(chǎn)物。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.440;粘度是70厘泊。
實(shí)例AA 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例L的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入103.6克環(huán)狀四聚體,49.8克甲氧基(聚乙基氧丙基)甲基二乙氧基硅烷(由甲基二乙氧基硅烷和烯丙基(甲氧基聚乙二醇)(APEG)的氫化硅烷化反應(yīng)制備),2.0克氫氧化鉀,75毫升乙醇和1.44克H2O。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要產(chǎn)物。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.415;粘度是420厘泊。
實(shí)例BB 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例L的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入55.4克環(huán)狀四聚體,22.5克甲氧基(聚丙基氧丙基)甲基二乙氧基硅烷(由甲基二乙氧基硅烷和烯丙基(甲氧基聚丙二醇)(APPG)的氫硅烷化反應(yīng)制備),0.5克氫氧化鉀,65毫升乙醇和0.187克H2O。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要產(chǎn)物。核磁共振指出最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.411;粘度是300厘泊。
實(shí)例CC 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入136.5克環(huán)狀四聚體,26,6克
15.5克四(十二烷基)四甲基環(huán)四硅氧烷(由十二烷基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要產(chǎn)物。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.4103;粘度是60厘泊實(shí)例DD 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入83.6克環(huán)狀四聚體,17.8克
35.3克四(十二烷基)四甲基環(huán)四硅氧烷(由十二烷基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要產(chǎn)物。核磁共振指出最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.418;粘度是180厘泊。
實(shí)例EE 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入130.9克環(huán)狀四聚體,26.6克
28.4克四甲基四(十八烷基)環(huán)四硅氧烷(由十八烷基甲基二氯硅烷水解制備),10.8克四己基四甲基環(huán)四硅氧烷(由己基甲基二氯硅烷水解制備)和2.0克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要產(chǎn)物。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.416;粘度是160厘泊。
實(shí)例FF改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例J的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入204.2克環(huán)狀四聚體,11.4克二(2-乙基己基)二甲基硅烷,45.6克四(十二烷基)四甲基環(huán)四硅氧烷和2.0克四甲基硅烷醇銨。最終產(chǎn)物的預(yù)期結(jié)構(gòu)是
實(shí)例GG 改性的硅氧烷嵌段聚合物的制備按照實(shí)例K的步驟,不同的是向反應(yīng)燒瓶中加入226.7克環(huán)狀四聚體,59,1克
158.5克六甲基二(苯乙基)環(huán)四硅氧烷和2.1克四甲基硅烷醇銨。凝膠滲透色譜法表明只有一種主要產(chǎn)物。最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是
折射率(25℃)是1.423;粘度是150厘泊。
實(shí)例1 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是隨同其它反應(yīng)物和催化劑一起,加入32.0克。
這種樹(shù)脂的特性粘度是0.60;元素分析表明存在3.5%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例2 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是隨同其它反應(yīng)物和催化劑一起,加入32.0克。
這種樹(shù)脂的特性粘度是0.60;元素分析表明存在3.0%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例3 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例2的步驟,不同的是攪拌器速度增加到250轉(zhuǎn)/分。這種樹(shù)脂的特性粘度是0.70;元素分析表明存在3.2%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例4 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是加入32.0克。
這種樹(shù)脂的特性粘度是0.51;元素分析表明存在3.8%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例5 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是加入32.0克。
這種樹(shù)脂的特性粘度是0.55;元素分析表明存在3.2%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例6 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是加入32.0克。
這種樹(shù)脂的特性粘度是0.49;元素分析表明存在3.5%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例7 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是加入32.0克。
這種樹(shù)脂的特性粘度是0.62;元素分析表明存在3.9%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例8 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是加入32.0克。
此外,攪拌器速度按如下方式改變(1)最初,以250轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?,保?0分鐘,(2)30分鐘后,攪拌速度減至150轉(zhuǎn)/分,并保持至聚合反應(yīng)結(jié)束。這種樹(shù)脂的特性粘度是0.57;元素分析表明存在3.4%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例9 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例2的步驟,不同的是攪拌速度按如下方式改變(1)以250轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢瑁3?小時(shí),(2)1小時(shí)后,攪拌速度減至150轉(zhuǎn)/分,并保持至聚合反應(yīng)結(jié)束。這種樹(shù)脂的特性粘度是0.62;元素分析表明存在4.4%(重量)的硅氧烷。
實(shí)例10~29 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是隨同其它反應(yīng)物和催化劑一起,加入32.0克,
其中a,b,x和z均定義于表A中。
表A區(qū)域結(jié)構(gòu) 特性 硅實(shí)例abxz平均尺寸粘度%(重量)10 5 70 0 C2H524 0.80 2.911 5 70 0 C6H136.2 0.76 2.712 5 70 0 C8H175.0 0.58 2.913 5 70 0 C10H215.3 0.58 2.414 5 70 0 C12H255.0 0.41 3.115 5 70 0 C18H371 0.54 2.816 5 70 3 N(C4H8) 13 0.60 3.2
表A(續(xù))區(qū)域結(jié)構(gòu) 特性 硅實(shí)例abxz平均尺寸粘度%(重量)17 5 70 3 OC2H4OC4H922 0.68 2.518 5 70 3 O(C2H4O)3CH322 0.67 2.719 5 70 3 O(C3H6O)6.3CH328 0.57 2.720 5 70 3 O(C3H6O)3CH3<1 0.72 3.021 5 70 2 CF3<20 0.55 2.822 5 70 2 C8F177.3 0.71 3.023 7.5 67.5 0 C12H253.4 0.57 2.924 2.5 72.5 0 C12H257.5 0.67 2.625 2.5 72.5 0 C18H372.7 0.66 2.926 5 70 0 C6H57 0.49 2.327 5 70 3 CN 8.5 0.65 2.328 5 70 2 C6H516 0.63 2.429 10 65 2 C6H511 0.82 3.0
步驟B未改性的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)樹(shù)脂一個(gè)不銹鋼反應(yīng)器,裝備一個(gè)攪拌器(Model HST 20;G.K.Heller Corp.),冷凝器,并通氬氣。向此反應(yīng)器中加入150克對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)和119克乙二醇(EG)。然后,加入0.05克乙酸錳和0.06克氧化銻作為催化劑。使用電加熱套,把反應(yīng)器溫度升至175℃,并開(kāi)始以50轉(zhuǎn)/分的速度攪拌。隨后,溫度升至200℃,并在此溫度保持1.5小時(shí),進(jìn)行酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。在這一階段結(jié)束時(shí),約放出理論量的80%的甲醇。隨后,將反應(yīng)器溫度升至約240℃,并在此溫度保持約1小時(shí)。在此階段結(jié)束時(shí),又收集到20%的理論量的甲醇,從而使總量達(dá)到100%的理論量。此時(shí),攪拌速度減至25轉(zhuǎn)/分,并使反應(yīng)器溫度逐漸增加至275℃~280℃,同時(shí)將壓力緩慢減至約0.2毫米汞柱。聚合作用的進(jìn)程,利用保持恒定攪拌速度所需的轉(zhuǎn)矩加以監(jiān)測(cè)。初始的轉(zhuǎn)矩讀數(shù)一般是3~4磅·英寸。當(dāng)轉(zhuǎn)矩增加到約25磅·英寸時(shí),停止攪拌,并通入氬氣使反應(yīng)壓力升至常壓。使用輕微正壓將熔融的樹(shù)脂排入水中。這種樹(shù)脂的特性粘度是0.5(在1份(重量)的三氟乙酸和3份(重量)的二氯甲烷組成的溶劑中測(cè)定)。
實(shí)例30 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照實(shí)例A的步驟,不同的是隨同其它試劑和催化劑一起,加入32.0克。
可以預(yù)期,這樣的區(qū)域結(jié)構(gòu)尺寸將反映出硅氧烷在聚酯中溶解度的增加。
實(shí)例31 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照步驟B,不同的是加入6.5克的
由熔融樹(shù)脂抽出的纖維可以冷拉10倍。
實(shí)例32 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照步驟B,不同的是加入13.0克。
從熔融的樹(shù)脂抽出的纖維可以冷拉8倍。
實(shí)例HH 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照步驟B,不同的是加入20.0克。
最終產(chǎn)物不能排入水中。在打開(kāi)熱的反應(yīng)器裝置時(shí),發(fā)現(xiàn)一種橡膠狀的熔融體。從這種熔融體抽出纖維的嘗試未獲成功。
實(shí)例33 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂按照步驟B,不同的是加入20克。
最終產(chǎn)物粘度很高,但成功地排入水中。從熔融樹(shù)脂抽出了纖維樣品。由于抽絲的溫度太低,所以,所得到的纖維很脆,不能拉伸。
實(shí)例34 硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂根據(jù)早期的聚合物合成實(shí)驗(yàn)提出的如下步驟,是用于探索硅氧烷與聚酯樹(shù)脂結(jié)合的一種技術(shù)。
一支清潔干燥的玻璃聚合管中,加入38.8克對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT),31.2克乙二醇(EG),216微升5%(重量)的Zn(OAc)2·2H2O乙二醇溶液,1 2微升銻酸乙酯(III)和所需量的
然后,將聚合管及其內(nèi)容物置于流態(tài)化的沙浴中。從氣體入口通入適量氬氣。然后,將溫度升至180℃,并在此溫度保持三小時(shí)。在這一步驟期間,發(fā)生對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇的酯基轉(zhuǎn)移,并蒸出副產(chǎn)物甲醇。隨后把溫度升至230℃并保持一小時(shí)在這一操作期間,從反應(yīng)物質(zhì)中脫除過(guò)量的乙二醇。這一步完成時(shí),溫度提高到275℃~280℃。在這一期間,氬氣流一直通入反應(yīng)體系,達(dá)到1~2毫米的深度。在這一操作期間應(yīng)多加小心,因?yàn)槟承└男詣┤菀资谷廴隗w產(chǎn)生泡沫。縮聚步驟可以在這些條件下進(jìn)行約三小時(shí)。在聚合作用結(jié)束時(shí),利用氬氣使該設(shè)備升至常壓,并把聚合管從沙浴中拿出來(lái)冷卻。然后,把玻璃打破,回收聚合物。
纖維是這樣得到的回收的樹(shù)脂小片在氬氣保護(hù)下于280℃~290℃熔融,用玻璃棒作為探針從熔融體抽出絲來(lái)。這樣得到的纖維,若分子量足夠高,就可以冷拉到其長(zhǎng)度的若干倍。
實(shí)例35 硅氧烷改性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯按照步驟B,不同的是加入如下試劑(1)208克1,4-丁二醇(不加乙二醇)(2)0.1克鈦酸四異丙酯(3)6.5克
由于聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的熔點(diǎn)低,所以,反應(yīng)器溫度保持在260℃。從熔融樹(shù)脂抽出的纖維樣品可以冷拉8倍。
區(qū)域結(jié)構(gòu)尺寸的測(cè)定將樹(shù)脂樣品破碎,并用金噴射成約300埃()的厚度。使用Hitachi Model S-450掃描電子顯微鏡,在約20千伏加速電壓下工作,拍攝典型破壞表面的偏振光照片,放大倍數(shù)約1200倍。從照片上測(cè)量區(qū)域結(jié)構(gòu)尺寸,并以平均值、最大值和最小值的形式報(bào)告。從二十個(gè)隨幾選擇的區(qū)域結(jié)構(gòu)確定平均區(qū)域結(jié)構(gòu)尺寸。
化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的纖維表面表征化學(xué)分析用電子能譜法數(shù)據(jù)是用Perkin-ElmerElectronics Division Model 550分光計(jì)得到的。激發(fā)輻射是用在15千伏和20毫安條件下工作、能量為1253.6電子伏特(ev)的消色Mg陽(yáng)極X-射線源(MgKα)發(fā)生的。
每個(gè)樣品的測(cè)量掃描都是在100電子伏特的通過(guò)能量時(shí)收集的。此外,在通過(guò)能量為50電子伏特收集分辨率更高的有興趣的單條光電子線譜,如Si(2p)。
這種分光計(jì)的結(jié)合能標(biāo)變,是在83.8電子伏特對(duì)Au(4f)7/1線校準(zhǔn)的。用284.6電子伏特的外來(lái)碳(1S)線進(jìn)行了額外的靜電荷修正。
在所使用的操作條件下,分光計(jì)的分析面積是一個(gè)直徑約6~7毫米的圓形區(qū)域。這樣大的分析面積,要求有特殊的試樣制備方法,因?yàn)閱胃w維的直徑約為20微米。
試樣的制備,是將聚酯絲纏繞在一個(gè)1平方厘米截面的高純度鋁箔上。鋁箔預(yù)先用己烷洗滌,氬離子噴射,并用X-射線光電子光譜法(xps)分析,以保證使碳和氧造成的表面沾污降低到最低限度。
將試樣固定在不銹鋼xps樣品固定器上,并放在分光計(jì)的導(dǎo)入桿上。然后,將試樣移入預(yù)泵室,在15分鐘內(nèi)抽真空至約1×10-6托的壓力。然后,將其導(dǎo)入分光計(jì)的分析室,保持至約8×10-9托的壓力。
在分析期間,顯而易見(jiàn),鋁箔并沒(méi)有完全被聚酯絲所覆蓋,因?yàn)樵诶w維光譜中總是觀察到低濃度的鋁。然而,由于Al 2p和Al 2s光電子譜線并不與實(shí)驗(yàn)樣品所發(fā)生的任何一條光電子譜線重疊,所以,不影響硅氧烷測(cè)定的結(jié)果。
表1硅氧烷分子量對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/硅氧烷共聚物表面能的影響
聚四氟乙烯 90°1.含有5%(重量)硅氧烷的共聚物。
2.水/異丙醇。
3.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
表2樹(shù)脂的熱轉(zhuǎn)變玻璃轉(zhuǎn)變 玻璃轉(zhuǎn)變 熔點(diǎn)組成1溫度(℃)溫度(℃)PETPET -- 85 256
-112 70 248
-117 82 2561.共聚物樹(shù)脂含5%(重量)的硅氧烷。
表3纖維物理性能韌度 延伸率 模量組成1(克/旦)%(克/旦)PET 2.8 167 25
2.6 143 23
2.1 151 221.共聚物樹(shù)脂含5%(重量)的硅氧烷。
表4ESCA(化學(xué)分析用電子能譜法)纖維表面表征纖維表面上硅氧烷的重量百分率纖維狀態(tài)組成1未拉伸拉伸PET 15 --
49 86
57 781.纖維含5.0%(重量)的硅氧烷,按加入的反應(yīng)物計(jì)。
表5攪拌速度和端基封閉劑對(duì)區(qū)域結(jié)構(gòu)尺寸的影響攪拌速度區(qū)域結(jié)構(gòu)直徑(μ)硅氧烷-聚酯共聚轉(zhuǎn)/分IV1最大最小平均
50 0.60 131 36 69
250 0.70 1 0.2 0.5
250/150 0.62 2 0.2 0.4
表5(續(xù))攪拌速度和端基封閉劑對(duì)區(qū)域結(jié)構(gòu)尺寸的影響攪拌速度區(qū)域結(jié)構(gòu)直徑(μ)硅氧烷-聚酯共聚轉(zhuǎn)/分IV1最大最小平均
50 0.51 15 2 6
50 0.55 3 0.2 0.71.特性粘度(IV)2.在脫除乙二醇及和縮聚初期,使用高攪拌速度;在縮聚后期,使用較低速度。
勘誤表
權(quán)利要求
1.用于制備硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂的方法,包括使如下物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)芳香族二羧酸或其二酯,二醇和通式如下的硅氧烷嵌段聚合物
式中R分別是一個(gè)從如下這一組基團(tuán)中選擇的一價(jià)基團(tuán)烷基,芳基,?;?,芳烷基和聚氧化烷基;R ′分別是一個(gè)一價(jià)基團(tuán),選自如下這一組含1至8個(gè)碳原子的基團(tuán)烷基,芳基,鏈烯基,和芳烷基;Z選自如下這一組基團(tuán)烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,聚氧化烷基,鏈烯基和甲硅烷氧基,其條件是,當(dāng)Z是甲硅烷氧基時(shí),x必須等于零;a的數(shù)值為0至10;b的數(shù)值為0至50000;c的數(shù)值為0至1000,且a+b+c的總和應(yīng)使聚硅氧烷嵌段聚合物含有至少10個(gè)硅原子;且x的數(shù)值為0,1,2或3;其中,所說(shuō)的反應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行,第一階段是二羧酸的二酯與共反應(yīng)物之間的酯基轉(zhuǎn)移,或是二羧酸與共反應(yīng)物之間的酯化反應(yīng),第二階段是縮聚反應(yīng),其中,所說(shuō)的硅氧烷嵌段共聚物,按總反應(yīng)產(chǎn)物計(jì)占0.1~10%(重量),且形成均勻的區(qū)域結(jié)構(gòu),其平均尺寸約0.05至6微米。
2.權(quán)利要求
1的方法,其中芳香族二羧酸選自含8至15個(gè)碳原子的芳香族二羧酸。
3.權(quán)利要求
1的方法,其中芳香族二羧酸的二酯選自含8至15個(gè)碳原子的芳香族二羧酸的C1至C4二烷基酯。
4.權(quán)利要求
2的方法,其中芳香族二羧酸是對(duì)稱的。
5.權(quán)利要求
4的方法,其中芳香族二羧酸是對(duì)苯二甲酸。
6.權(quán)利要求
3的方法,其中芳香族二羧酸的酯是對(duì)苯二甲酸二甲酯。
7.權(quán)利要求
1的方法,其中二醇具有2至20個(gè)碳原子。
8.權(quán)利要求
7的方法,其中二醇選自下列化合物脂族二醇,支鏈二醇,二(羥基苯基)鏈烷烴,二(羥基苯基)砜和二(羥基苯基)醚。
9.權(quán)利要求
8的方法,其中二醇是脂族二醇。
10.權(quán)利要求
9的方法,其中二醇是乙二醇。
11.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是一個(gè)含有1至18個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
12.權(quán)利要求
11的方法,其中R含有1至12個(gè)碳原子。
13.權(quán)利要求
12的方法,其中R是乙基,或2-乙基己基。
14.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R′是一個(gè)含有1至8個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
15.權(quán)利要求
14的方法,其中R′是烷基。
16.權(quán)利要求
15的方法,其中R′是甲基。
17.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的Z是一個(gè)含有1至25個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
18.權(quán)利要求
17的方法,其中Z是一個(gè)含有1至15個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
19.權(quán)利要求
18的方法,其中Z是帶有一個(gè)選自下列基團(tuán)的取代基鹵素,氰基,氨基,羧基,磺酸酯,烷硫基和羥基。
20.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的a的數(shù)值為0至5。
21.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的b的數(shù)值為10至10000。
22.權(quán)利要求
21的方法,其中b的數(shù)值為50至200。
23.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的c的數(shù)值為0至100。
24.權(quán)利要求
23的方法,其中c是零。
25.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是2-乙基己基,a是0,b是75,以及c是零。
26.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是2-乙基己基,R′是甲基,Z是CH3O(C2H4O)6.3,a是5,b是70,c是零,且X是3。
27.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-CH2CH2CF3,a是5,b是70,C是零,且X是零。
28.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-C2H4C6H5,a是10,b是65,c是零,且X是零。
29.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-C15H31,a是5,b是70,c是零,且x是3。
30.權(quán)利要求
1的方法,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-NCH2CH2CH2CH2,a是5,b是70,c是零,且x是3。
31.一種硅氧烷改性的聚酯樹(shù)脂,含有(a)聚酯基體,包含芳香族二羧酸或其二酯與二醇的反應(yīng)產(chǎn)物;(b)硅氧烷改性的聚酯基體,包含芳香族二羧酸或其二酯、二醇和如下通式的硅氧烷嵌段聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物
其中R分別是一個(gè)選自下列基團(tuán)的一價(jià)基團(tuán)烷基,芳基,?;?,芳烷基和聚氧化烷基;R′分別是一個(gè)選自下列基團(tuán)的一價(jià)基團(tuán)烷基,芳基,鏈烯基和芳烷基,均含有1至8個(gè)碳原子;Z選自下列基團(tuán)烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,聚氧化烷基,鏈烯基和甲硅烷氧基,其條件是,當(dāng)Z是甲硅烷氧基時(shí),x必須等于零;a的數(shù)值為0至10;b的數(shù)值為0至50000;c的數(shù)值為0至1000,且a+b+c的總和應(yīng)使聚硅氧烷嵌段聚合物含有至少10個(gè)硅原子;且x的數(shù)值為0,1,2或3;及(c)任選一種聚硅氧烷嵌段聚合物;其中,所說(shuō)的硅氧烷改性的聚酯基體分散于整個(gè)聚酯基體中,成為尺寸在0.05至6微米之間的微區(qū)域結(jié)構(gòu),并含有(當(dāng)存在時(shí))包裹的聚硅氧烷嵌段聚合物。
32.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中芳香族二羧酸選自具有8至15個(gè)碳原子的芳香族二羧酸。
33.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中芳香族二羧酸的二酯選自具有8至15個(gè)碳原子的芳香族二羧酸的C1至C4二烷基酯。
34.權(quán)利要求
32的樹(shù)脂,其中芳香族二羧酸是對(duì)稱的。
35.權(quán)利要求
34的樹(shù)脂,其中芳香族二羧酸是對(duì)苯二甲酸。
36.權(quán)利要求
33的樹(shù)脂,其中芳香族二羧酸的酯是對(duì)苯二甲酸二甲酯。
37.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中二醇具有2至20個(gè)碳原子。
38.權(quán)利要求
37的樹(shù)脂,其中二醇選自下列化合物脂族二醇,支鏈二醇,二(羥基苯基)鏈烷烴,二(羥基苯基)砜和二(羥基苯基)醚。
39.權(quán)利要求
38的樹(shù)脂,其中二醇是脂族二醇。
40.權(quán)利要求
39的樹(shù)脂,其中二醇是乙二醇。
41.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是一個(gè)含有1至18個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
42.權(quán)利要求
41的樹(shù)脂,其中R含有1至12個(gè)碳原子。
43.權(quán)利要求
42的樹(shù)脂,其中R是乙基,或是2-乙基己基。
44.權(quán)利要求
41的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R′是一個(gè)含有1至8個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
45.權(quán)利要求
44的樹(shù)脂,其中R′是烷基。
46.權(quán)利要求
45的樹(shù)脂,其中R′是甲基。
47.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的Z是一個(gè)含有1至25個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
48.權(quán)利要求
47的樹(shù)脂,其中Z是一個(gè)含有1至15個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
49.權(quán)利要求
48的樹(shù)脂,其中Z帶有一個(gè)選自下列基團(tuán)的取代基鹵素,氰基,氨基,羧基,磺酸酯,烷硫基和羥基。
50.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的a的數(shù)值為0至5。
51.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的b的數(shù)值為10至10000。
52.權(quán)利要求
51的樹(shù)脂,其中b的數(shù)值為50至200。
53.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的c的數(shù)值為0至100。
54.權(quán)利要求
53的樹(shù)脂,其中c是零。
55.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是2-乙基己基,a是0,b是75,且c是零。
56.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是2-乙基己基,R′是甲基,Z是CH3O(C2H4O)6.3,a是5,b是70,c是零,且x是3。
57.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-CH2CH2CF3,a是5,b是70,c是零,且x是零。
58.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-C2H4C6H5,a是10,b是65,c是零,且x是零。
59.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-C15H31,a是5,b是70,c是零,且x是3。
60.權(quán)利要求
31的樹(shù)脂,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-NCH2CH2CH2CH2,a是5,b是70,c是零,且x是3。
61.硅氧烷包覆的聚酯纖維,包括包覆于硅氧烷改性的聚酯基體之中的聚酯基體,所說(shuō)的硅氧烷改性的聚酯基體是芳香族二羧酸或其二酯、二醇和具有如下通式的硅氧烷嵌段共聚物的反應(yīng)產(chǎn)物
其中R分別是一個(gè)選自下列基團(tuán)的一價(jià)基團(tuán)烷基,芳基,酰基,芳烷基和聚氧化烷基;R′分別是一個(gè)選自下列基團(tuán)的一價(jià)基團(tuán)烷基,芳基,鏈烯基和芳烷基,均含有1至8個(gè)碳原子;Z選自下列基團(tuán)烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,聚氧化烷基,鏈烯基和甲硅烷氧基,其條件是當(dāng)Z是甲硅烷氧基時(shí),x必須等于零;a的數(shù)值為0至10;b的數(shù)值為0至50000;c的數(shù)值為0至1000,且a+b+c的總和應(yīng)使聚硅氧烷嵌段聚合物含有至少10個(gè)硅原子;且x的數(shù)值為0,1,2或3。
62.權(quán)利要求
61的纖維,其中芳香族二羧酸選自一組具有8至15個(gè)碳原子的芳香族二羧酸。
63.權(quán)利要求
61的纖維,其中芳香族二羧酸的二酯選自一組含有8至15個(gè)碳原子的芳香族二羧酸的C1至C4二烷基酯。
64.權(quán)利要求
62的纖維,其中芳香族二羧酸是對(duì)稱的。
65.權(quán)利要求
64的纖維,其中芳香族二羧酸是對(duì)苯二甲酸。
66.權(quán)利要求
63的纖維,其中芳香族二羧酸的二酯是對(duì)苯二甲酸二甲酯。
67.權(quán)利要求
61的纖維,其中二醇具有2至20個(gè)碳原子。
68.權(quán)利要求
67的纖維,其中二醇選自下列化合物脂族二醇,支鏈二醇,二(羥基苯基)鏈烷烴,二(羥基苯基)砜和二(羥基苯基)醚。
69.權(quán)利要求
68的纖維,其中二醇是脂族二醇。
70.權(quán)利要求
69的纖維,其中二醇是乙二醇。
71.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是一個(gè)含有1至18個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
72.權(quán)利要求
71的纖維,其中R含有1至12個(gè)碳原子。
73.權(quán)利要求
72的纖維,其中R是乙基,或是2-乙基己基。
74.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R′是一個(gè)含有1至8個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
75.權(quán)利要求
74的纖維,其中R′是烷基。
76.權(quán)利要求
75的纖維,其中R′是甲基。
77.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的Z是一個(gè)含有1至25個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
78.權(quán)利要求
77的纖維,其中Z是一個(gè)含有1至15個(gè)碳原子的親油基團(tuán)。
79.權(quán)利要求
78的纖維,其中Z帶有一個(gè)選自下列基團(tuán)的取代基鹵素,氰基,氨基,羧基,磺酸基,烷硫基和羥基。
80.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的a的數(shù)值為0至5。
81.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的b的數(shù)值為10至10000。
82.權(quán)利要求
81的纖維,其中b的數(shù)值為50至200。
83.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的c的數(shù)值為0至100。
84.權(quán)利要求
83的纖維,其中c是零。
85.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是2-乙基己基,a于0,b是75,且c是零。
86.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是2-乙基己基,R′是甲基,Z是-CH3O(C2H4O)6.3,a是5,b是70,c是零,且x是3。
87.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-CH2CH2CF3,a是5,b是70,c是零,且x是零。
88.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-C2H4C6H5,a是10,b是65,c是零,且x是零。
89.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-C15H31,a是5,b是70,c是零,且x是3。
90.權(quán)利要求
61的纖維,其中硅氧烷嵌段聚合物是這樣的R是乙基,R′是甲基,Z是-NCH2CH2CH2CH2,a是5,b是70,c是零,且x是3。
91.權(quán)利要求
61的硅氧烷包覆的聚酯纖維,切割成常產(chǎn)纖維尺寸。
92.權(quán)利要求
61的硅氧烷包覆的聚酯纖維是絲束。
93.由權(quán)利要求
61的硅氧烷包覆的聚酯纖維組成的絲線。
94.由權(quán)利要求
61的硅氧烷包覆的聚酯纖維組成的纖維填充組合物。
95.由權(quán)利要求
61的硅氧烷包覆的聚酯纖維組成的絲。
專(zhuān)利摘要
聚酯樹(shù)脂用硅氧烷嵌段聚合物改性,改性的方式是使其形成硅氧烷改性的聚酯共聚物區(qū)域結(jié)構(gòu),這些區(qū)域結(jié)構(gòu)具有受控的尺寸和分布,分散于聚酯基體中。這些區(qū)域結(jié)構(gòu)在熔融體紡絲和冷拉期間發(fā)生微相分離并遷移到正在形成的聚酯纖維表面,從而提供一種硅氧烷包覆的聚酯纖維。
文檔編號(hào)C07F7/18GK86106830SQ86106830
公開(kāi)日1987年3月18日 申請(qǐng)日期1986年9月10日
發(fā)明者羅伯特·利奧波德·奧斯特羅津斯基, 喬治·霍默·格林, 詹姆斯·黑爾·梅里菲爾德 申請(qǐng)人:聯(lián)合碳化公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan