耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种性能优异的新型聚酯，由于大分子链上存在的三个亚甲基而导致的区别于PET和PBT的“奇碳效应”，使得PTT聚酯能够同时克服PET的刚性和PBT的柔性，并兼有PET和PA的优点。因此，PTT聚酯在纺织、地毯、工程塑料及薄膜等领域极具开发和应用价值。但PTT聚酯与其他聚酯一样，属于易燃材料，需进行阻燃处理。目前对PTT阻燃改性主要以外添加阻燃剂为主，采用外添加阻燃剂方式对材料进行阻燃处理，其阻燃效率高，技术成熟，价格便宜，但阻燃剂添加量大，对材料本身的后期加工影响较大，应用领域有较大局限性，且阻燃剂易析出不能达到永久阻燃的目的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 75%?90%、含磷阻燃剂2%?8%、聚环氧丙烷2%?6%、纳米蒙脱土 1%?5%、聚二甲基硅氧烷1%?5%、耐热剂0.1%?0.5%、稳定剂0.1%?0.5%、抗氧剂0.1%?0.5%ο
[0005]所述PTT是以对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)为原料而制得的特性黏度
0.7?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述含磷阻燃剂为2-羟乙基苯基次膦酸、羟基苯基次膦酸或羟甲基苯基次膦酸中的一种。
[0007]所述耐热剂为N，N-4,4- 二苯甲烷双马来酰亚胺。
[0008]所述稳定剂为磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯中的一种。
[0009]所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物。
[0010]上述的耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法，包括以下步骤:
(1)、制备含磷阻燃剂的预聚液:取含磷阻燃剂和一定质量的1，3-丙二醇加入酯化釜进行混合，以制得以1，3_丙二醇为溶剂和含磷阻燃剂质量百分比浓度为20?40wt%的浆液，再加入含磷阻燃剂重量0.1%?0.2%的催化剂醋酸锌，混合均匀，在温度140°C?165°C、常压和搅拌的情况下进行酯化反应2?6h，再进行过滤，所得滤液即为所述的含磷阻燃剂的预聚液；
(2)、制备纳米蒙脱土分散液:取纳米蒙脱土与1，3_丙二醇按质量3:10?30进行混合，并经超声波进行分散，即得到所述的纳米蒙脱土分散液；
(3)、酯化反应:取对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)按质量1.5?2:1加入酯化釜中，同时添加PTA重量0.1%?0.3%的催化剂醋酸锌，在温度165°C?200°C和常压条件下进行酯化反应I?4h，当不再馏出水时酯化反应结束和生成酯化物；
(4)、缩聚反应:将步骤(3)的酯化物转入聚合釜中，加入步骤(I)制得的含磷阻燃剂的预聚液和步骤(2)制得的纳米蒙脱土分散液，再加入按原料总质量百分比含量所述的聚环氧丙烧、聚一■甲基娃氧烧、耐热剂、稳定剂和抗氧剂，然后加入PTA重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯，在温度265°C?270°C、压力小于10Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.7?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；
(5)、固相缩聚:将步骤(4)的缩聚物烘干，在180°C?210°C、30?10Pa的环境下进行固相缩聚4?15h，然后冷却，出料，即制得本发明的耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0011]本发明的有益效果是，本发明具有阻燃性好、耐热性高、可纺性好、机械性能优异和制备工艺简便、易操作等优点，而且成本低，便于推广应用，适于作为聚对苯二甲酸丙二醇酯阻燃纤维及阻燃塑料的原料。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0013]实施例1:
一种耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 80%、2-羟乙基苯基次膦酸8%、聚环氧丙烷4%、纳米蒙脱土 4%、聚二甲基硅氧烷3%、Ν，Ν-4，4- 二苯甲烷双马来酰亚胺0.3%、磷酸三甲酯0.2%、抗氧剂0.5%，其中，所述PTT是以对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)为原料而制得的特性黏度0.7?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述含磷阻燃剂为2-羟乙基苯基次膦酸，所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物。
[0014]制备方法:(1)、制备含磷阻燃剂的预聚液:取含磷阻燃剂和一定质量的1，3_丙二醇加入酯化釜进行混合，以制得以1，3_丙二醇为溶剂和含磷阻燃剂质量百分比浓度为20?40wt%的浆液，再加入含磷阻燃剂重量0.1%?0.2%的催化剂醋酸锌，混合均匀，在温度140°C?165°C、常压和搅拌的情况下进行酯化反应2?6h，再进行过滤，所得滤液即为所述的含磷阻燃剂的预聚液；(2)、制备纳米蒙脱土分散液:取纳米蒙脱土与1，3_丙二醇按质量3:10?30进行混合，并经超声波进行分散，即得到所述的纳米蒙脱土分散液；(3)、酯化反应:取对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)按质量1.5?2:1加入酯化釜中，同时添加PTA重量0.1%?0.3%的催化剂醋酸锌，在温度165°C?200°C和常压条件下进行酯化反应I?4h，当不再馏出水时酯化反应结束和生成酯化物；(4)、缩聚反应:将步骤(3)的酯化物转入聚合釜中，加入步骤(I)制得的含磷阻燃剂的预聚液和步骤(2)制得的纳米蒙脱土分散液，再加入按原料总质量百分比含量所述的聚环氧丙烷、聚二甲基硅氧烷、N，N-4，4-二苯甲烷双马来酰亚胺、磷酸三甲酯和抗氧剂，然后加入PTA重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯，在温度265°C?270°C、压力小于10Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.7?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；(5)、固相缩聚:将步骤(4)的缩聚物烘干，在180°C?210°C、30?10Pa的环境下进行固相缩聚4?15h，然后冷却，出料，即制得本发明的耐热阻燃聚对苯二甲酸丙二醇酯。
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