一种脂肪族-芳香族水溶性共聚酯浆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种水溶性共聚醋浆料及其制备方法，尤其设及一种脂肪族-芳香族 水溶性共聚醋浆料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着纺织工业的快速发展，涂绝、锦绝、腊绝等化学纤维已日益深入到人们的生活 之中。尤其是涂绝，由于其独特优异的性能，现已成为化纤之中产量和消费量最大的一类品 种。然而，涂绝纤维的结晶度高，缺少极性基团，疏水性很强，从而造成了上浆困难。
[0003] 纵观现有的可W用于涂绝或高比例涂/棉经纱上浆的常用材料，有的是制备成本 高，生产工艺复杂，反应过程控制要求高（如接枝淀粉）；有的是使用后生物可降解性差，严 重污染环境（如PVA);有的则存在吸湿再粘性过高、浆膜强度过低等使用性能方面的缺陷 (如聚丙締酸醋）。鉴于此，人们对适用于涂绝W及高比例涂/棉混纺经纱上浆的纺织浆料 的需求就显得更加迫切。
[0004] 水溶性聚醋浆料正是针对上述问题，根据"相似相容原理"而研发出来的。现在纺 织工业领域生产和使用的水溶性聚醋浆料通常属于芳香族化合物，具有与聚醋纤维大分子 十分相似的化学结构，因而对其有较高的粘附力。同时，由于在分子结构中引入了亲水性 基团，聚醋浆料已不再属于诸如涂绝纤维那样的非极性材料，已具备良好的水溶性，既满足 了经纱水系上浆的要求，又易于退浆，还有望取代上浆性能良好但生物可降解性极差的PVA 浆料。
[0005] 近年来，美国的Eastman、法国的Mione-Poulenc、德国的BASF、日本的Gooh 化emicalImlustry、我国的宜兴军达等公司陆续研制出水溶性聚醋浆料产品。现有的已实 现工业应用的水溶性聚醋浆料主要为芳香族聚醋，此类浆料的表观粘度、表面张力低，对涂 绝纱线的润湿、渗透性好，与其他浆料的混溶性佳，然而，因其大分子中含有大量的苯环结 构，极耐微生物的侵蚀，使用后较难生物降解，其B0Ds/C0D"比值在0. 04-0. 13之间，属生物 难降解范围，不利于环境保护。因此，目前国内外都在探索一种无需改造和增添生产设备就 可合成出环保型水溶性聚醋浆料的方法，使产品既保持现有聚醋浆料对涂绝纤维优异的上 浆性能，又具备良好的生物可降解性，减轻退浆废水对自然环境造成的压力。
【发明内容】
[0006] 针对上述存在的问题，本发明提供一种脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料及其制 备方法，W克服现有技术中水溶性共聚醋浆料的制备方法中所采用的芳香族聚醋由于其大 分子中含有大量的苯环结构，导致使用后生物难W降解、不利于环境保护的问题，从而降低 了自然界中微生物侵蚀和分解水溶性聚醋的难度，有效增加了水溶性聚醋浆料的生物可降 解性，在无需改造和增添生产设备的基础上就可合成出环保型水溶性聚醋浆料，使产品既 保持现有聚醋浆料对涂绝纤维优异的上浆性能，又具备良好的生物可降解性，减轻退浆废 水对自然环境造成的压力。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0008] 一种脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料，其中，所述脂肪族-芳香族水溶性共聚醋 浆料为对苯二甲酸乙二醇醋/脂肪族二簇酸乙二醇醋/间苯二甲酸乙二醇醋-5-横酸钢无 规共聚物。
[0009] 一种如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，包括：
[0010] (1)醋交换反应：将对苯二甲酸二甲醋、脂肪族二簇酸二甲醋、间苯二甲酸二甲 醋-5-横酸钢、乙二醇及醋交换催化剂混合并加入反应蓋中，在氮气的保护下揽拌并缓慢 升溫至150~160°C，在5~6小时内将反应溫度升至180°C，保溫1~2小时，当馈出的甲 醇量达到理论量的88%~92%时，所述醋交换反应完成；
[0011] (2)缩聚反应：将所述醋交换反应的产物转移至真空缩聚反应蓋中，加入缩聚催 化剂及聚合稳定剂，在缩聚反应的初始阶段，所述真空缩聚反应蓋的真空度升至3000~ 4000Pa，溫度缓慢升至220~230°C，在该环境下反应50~60分钟；当所述真空缩聚反应 蓋的真空度降至100~200Pa、溫度缓慢升至250~260°C，在该条件下反应20~30分钟， 所述缩聚反应完成；
[0012] (3)获取脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料：在所述缩聚反应完成后，及时将粘稠 的共聚醋烙融产物倾倒入容器中，冷却至室溫，形成固体后即得所述脂肪族-芳香族水溶 性共聚醋浆料；其中，所述粘稠的共聚醋烙融产物为所述缩聚反应后的产物。
[0013] 如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，步骤（1)中，所述 脂肪族二簇酸二甲醋与所述对苯二甲酸二甲醋的摩尔比在25:75~35:65之间；所述间苯 二甲酸二甲醋-5-横酸钢的用量是所述对苯二甲酸二甲醋质量的54%~68%;所述乙二醇 的用量是所述对苯二甲酸二甲醋质量的1. 03~1. 14倍；所述醋交换催化剂的用量是所述 对苯二甲酸二甲醋质量的0. 4%。~0. 8%〇。
[0014] 如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，其特征在于，所述 醋交换催化剂为醋酸儘或醋酸钢。
[0015] 如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，步骤似中，所述 缩聚催化剂的用量是所述对苯二甲酸二甲醋质量的0. 6%。~1. 0%。;所述聚合稳定剂的用量 是所述对苯二甲酸二甲醋质量的0. 4%。~0. 8%〇。
[0016] 如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，所述缩聚催化剂 为立氧化二錬。
[0017] 如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，所述聚合稳定剂 为憐酸=甲醋或憐酸=苯醋。
[001引如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，所述脂肪族二簇 酸二甲醋的沸点高于180°c。
[0019] 如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料的制备方法，其中，所述脂肪族二簇 酸二甲醋为丙二酸二甲醋、下二酸二甲醋、戊二酸二甲醋、癸二酸二甲醋中的一种。
[0020] 上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
[0021] 本发明提供的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料及其制备方法，通过在芳香族水 溶性聚醋浆料的分子主链中嵌入脂肪族二簇酸醋链段，从而克服了现有技术中水溶性共聚 醋浆料的制备方法中所采用的芳香族聚醋由于其大分子中含有大量的苯环结构，导致使用 后生物难w降解、不利于环境保护的问题，进而降低了自然界中微生物侵蚀和分解水溶性 聚醋的难度，有效增加了水溶性聚醋浆料的生物可降解性，在无需改造和增添生产设备的 基础上就可合成出环保型水溶性聚醋浆料，使产品既保持现有聚醋浆料对涂绝纤维优异的 上浆性能，又具备良好的生物可降解性，减轻退浆废水对自然环境造成的压力。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。 阳〇2引 实施例1
[0024] 将质量为54. 32g对苯二甲酸二甲醋、15. 84g丙二酸二甲醋、29. 60g间苯二甲酸二 甲醋-5-横酸钢、55. 80g乙二醇及0. 0299g醋酸儘混合并加入反应蓋中，在氮气的保护下揽 拌并缓慢升溫至160°C，在5~6小时内将反应溫度升至180°C，保溫1~2小时，当馈出甲 醇量达到理论量的约90%时，醋交换反应完成； 阳0巧]然后，将醋交换反应的产物转移至真空缩聚反应蓋中，并加入0.0499g的=氧化 二錬及0. 0299g的憐酸S甲醋，缩聚初始阶段，真空缩聚反应蓋的真空度升至4000化，溫度 缓慢升至220°C，在此环境下反应50~60分钟，而后，真空缩聚反应蓋的真空度和溫度缓慢 升至lOOI^a和260°C，在此条件下反应约20~30分钟，缩聚反应结束，及时将粘稠的共聚醋 烙融产物（缩聚反应后的产物）倾倒入容器中，冷却至室溫，形成固体后即得生物可降解性 好的脂肪族-芳香族水溶性共聚醋浆料1#。
[0026] 实施例2
[0027] 将质量为54. 32g对苯二甲酸二甲醋、17. 52g下二酸二甲醋、29. 60g间苯二甲酸二 甲醋-5-横酸钢、55. 80g乙二醇及0. 0304g醋酸儘混合并加入反应蓋中，在氮气的保护下揽 拌并缓慢升溫至160°C，在5~6小时内将反应溫度升至180°C，保溫1~2小时，当馈出甲 醇量达到理论量的约90%时，醋交换反应完成；
[0028] 然后，将醋交换反应的产物转移至真空缩聚反应蓋中，并加入0.0507g的=氧化 二錬及0. 0304g的憐酸S甲醋，缩聚初始阶段，真空缩聚反应蓋的真空度升至4000化，溫度 缓慢升至220°C，在此环境下反应50~60分钟，而后，真空缩聚反应蓋的真空度和溫度缓慢 升至lOOI^a和260°C，在此条件下反应约