一种含磷阻燃改性ptt共聚酯及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种含磷阻燃改性PTT共聚酯及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)同属半芳香族聚酯。PTT由于其分子结构中三个亚甲基形成的“奇碳效应”，而使其具有优良的回弹性，除此之外，PTT纤维还具有良好的耐化学性、抗污性、染色性和低静电性等特性，因此PTT纤维在服装、地毯、家纺等领域的应用日趋广泛。PTT纤维与其它纤维一样属易燃纤维，因此对其进行阻燃改性的研究非常必要，而目前对PTT阻燃改性的研究报道较少。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种含磷阻燃改性PTT共聚酯及其制备方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为=PTT 80%?90%、2_羧乙基苯基次膦酸5%?10%、聚环氧丙烷2% ?6%、PTFE 0.1% ?1%、稳定剂 0.1% ?0.5%、抗氧剂 0.1% ?0.5%。
[0005]所述PTT是通过对苯二甲酸和1，3-丙二醇制得的特性黏度为0.8?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述聚环氧丙烷的数均分子量为600?5000。
[0007]所述PTFE为粒径在0.5?10nm之间的纳米聚四氟乙烯。
[0008]所述稳定剂为磷酸三甲酯或磷酸三苯酯。
[0009]所述抗氧剂为四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0010]上述的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯的制备方法，包括以下步骤:
(1)、以1，3_丙二醇为溶剂，将2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为8000?1000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到含磷阻燃剂单体的预聚液；
(2)、取对苯二甲酸与I，3-丙二醇按质量1:1?2加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交换催化剂醋酸锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ;
(3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的含磷阻燃剂单体的预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的聚环氧丙烷、PTFE、稳定剂和抗氧剂，在温度250°C?275°C、压力小于SOPa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.8?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；
(4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的环境下固相缩聚3?15h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯。
[0011]本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明具有优异的阻燃抗熔滴性能和可纺性能，其极限氧指数(LOI)可达32%以上，阻燃级别可达UL94 V-O级，因而可作为生产阻燃PTT纤维及纤维制品、阻燃PTT塑料制品的原料；而且本发明提供的制备工艺简便，具有易操作和实用性强等优点。
【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:
一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为:ΡΤΤ 90%、2-羧乙基苯基次膦酸5%、聚环氧丙烷4%、PTFE 0.5%、磷酸三甲酯0.3%、四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2%，其中，所述PTT是通过对苯二甲酸和I，3-丙二醇制得的特性黏度为0.8?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯；所述聚环氧丙烷的数均分子量为600?5000 ;所述PTFE为粒径在0.5?10nm之间的纳米聚四氟乙烯。
[0014]制备方法:(I)、以1，3-丙二醇为溶剂，将2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为8000?1000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到含磷阻燃剂单体的预聚液；(2)、取对苯二甲酸与1，3-丙二醇按质量1:1?2加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交换催化剂醋酸锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ; (3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的含磷阻燃剂单体的预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的聚环氧丙烷、PTFE、磷酸三甲酯、四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，在温度250°C?275°C、压力小于80Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.8?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；(4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的环境下固相缩聚3?15h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯。
[0015]实施例2:
一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 82%、2_羧乙基苯基次膦酸10%、聚环氧丙烷6%、PTFE 1%、磷酸三苯酯0.5%、四[β -(3，5- 二叔丁基_4_羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5%，其中，所述PTT是通过对苯二甲酸和1，3_丙二醇制得的特性黏度为0.8?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯；所述聚环氧丙烷的数均分子量为600?5000 ;所述PTFE为粒径在0.5?10nm之间的纳米聚四氟乙烯。
[0016]制备方法:(I)、以1，3_丙二醇为溶剂，将2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为8000?1000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到含磷阻燃剂单体的预聚液；(2)、取对苯二甲酸与1，3_丙二醇按质量1:1?2加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交换催化剂醋酸锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ; (3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的含磷阻燃剂单体的预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的聚环氧丙烷、PTFE、磷酸三苯酯、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，在温度250°C?275°C、压力小于80Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.8?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；(4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的环境下固相缩聚3?15h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯。
【主权项】
1.一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PTT80%?90%、2-羧乙基苯基次膦酸5%?10%、聚环氧丙烷2%?6%、PTFE 0.1%?1%、稳定剂0.1% ?0.5%、抗氧剂 0.1% ?0.5%O
2.根据权利要求1所述的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述PTT是通过对苯二甲酸和1，3_丙二醇制得的特性黏度为0.8?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述聚环氧丙烷的数均分子量为600?5000。
4.根据权利要求1所述的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述PTFE为粒径在0.5?10nm之间的纳米聚四氟乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述稳定剂为磷酸三甲酯或磷酸三苯酯。
6.根据权利要求1所述的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述抗氧剂为四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
7.根据权利要求1所述的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、以1，3_丙二醇为溶剂，将2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为8000?1000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到含磷阻燃剂单体的预聚液； (2)、取对苯二甲酸与1，3-丙二醇按质量1:1?2加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交换催化剂醋酸锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ; (3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸重量0.1%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的含磷阻燃剂单体的预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的聚环氧丙烷、PTFE、稳定剂和抗氧剂，在温度250°C?275°C、压力小于SOPa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.8?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物； (4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的环境下固相缩聚3?15h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯。
【专利摘要】本发明公开了一种含磷阻燃改性PTT共聚酯及其制备方法。本发明的一种含磷阻燃改性PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为：PTT80%～90%、2-羧乙基苯基次膦酸5%～10%、聚环氧丙烷2%～6%、PTFE0.1%～1%、稳定剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%。本发明的有益效果是，本发明具有优异的阻燃抗熔滴性能和可纺性能，其极限氧指数（LOI）可达32%以上，阻燃级别可达UL94V-0级，因而可作为生产阻燃PTT纤维及纤维制品、阻燃PTT塑料制品的原料；而且本发明提供的制备工艺简便，具有易操作和实用性强等优点。
【IPC分类】C08K5-521, C08G63-692, C08K5-134, C08K5-523, C08L67-00, C08L27-18
【公开号】CN104861426
【申请号】CN201410559504
【发明人】不公告发明人
【申请人】青岛欣展塑胶有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年10月18日