一种新型改性交联水溶性聚酯浆料及其制备方法与流程

文档序号:16071887发布日期:2018-11-24 13:22阅读:792来源:国知局

本发明涉及一种新型改性交联水溶性聚酯浆料及其制备方法,属于水溶性聚酯浆料技术领域。

背景技术

水溶性聚酯浆料作为一种新型环保纺织浆料,与其他浆料相比,具有良好的混溶性,并且易被微生物分解,从而环保。尤其是对涤纶纤维具有良好的粘附和退浆性能;对纱线具有良好的润湿和渗透性。

目前,市面上销售生产的水溶性聚酯浆料基本都是由对苯二甲酸、乙二醇、或(丙二醇、一缩二乙二醇)、间苯二甲酸进行酯交换反应,再由间苯二甲酸二甲酯5磺酸钠或间苯二甲酸5磺酸钠和聚乙二醇等改性酯化缩聚而成改性的水溶性聚酯浆料。该水溶性聚酯浆料存在成膜性略差、断裂伸长略低,并且在高温条件下浆膜发软不耐磨,降低了织造行业(尤其是高脂高密细支纱)生产效率。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种成膜致密性好、上浆效果好、在高温条件下不发软且浆膜耐磨的新型改性交联水溶性聚酯浆料及其制备方法。

本发明提供的新型改性交联水溶性聚酯浆料,包括酯化物、水溶剂、复合稳定剂和占酯化物质量比为0.01~0.05的复合交联改性剂,所述复合交联改性剂包括如下百分比的组分:80~85%的三羟甲基丙烷和15~20%的1.4环已烷二甲酸。

进一步地,所述复合交联改性剂占酯化物质量比的0.01~0.015。

进一步地,所述酯化物包括如下质量份的组分:100份的精对苯二甲酸、70~90份的乙二醇、10~30份的一缩二乙二醇、10~40份的间苯二甲酸和15~20份的第三单体;所述第三单体包括间苯二甲酸二甲酯5磺酸钠或间苯二甲酸5磺酸钠。

进一步地,所述水溶剂包括聚乙二醇600,其添加量为酯化物质量比的0.03~0.05。

进一步地,所述复合稳定剂包括占酯化物酯化量0.1%~0.4%的磷酸三苯酯和磷酸三甲酯混合物、以及占酯化物质量比为0.8~1.7的醋酸钠,所述复合稳定剂的添加量为酯化物中酯化量的0.1%~0.4%。

本发明提供的新型改性交联水溶性聚酯浆料的制备方法,首先在酯化物中加入进行添加催化剂、以及酯化物中酯化量0.1%-0.4%的复合稳定剂后进行搅拌,然后进行第一次酯化反应;再添加酯化物质量比0.03~0.05的水溶剂和0.01~0.05的复合交联改性剂,进行第二次酯化反应;最后进行缩聚反应,即得到新型改性交联水溶性聚酯浆料,其中,所述复合交联改性剂包括如下百分比的组分:80~85%的三羟甲基丙烷和15~20%的1.4环已烷二甲酸。

进一步地,所述催化剂包括三氧化二锑或二氧化锗,其添加量为酯化物中酯化量的0.1%~0.5%。

进一步地,所述第一次酯化反应的温度为239~242℃,时间为2.0~2.5小时。

进一步地,所述第二次酯化反应的温度为245~252℃,时间为2.0~2.5小时。

进一步地,所述缩聚反应的温度为252~260℃,时间为3.0~3.5小时。

本发明通过在第二酯化反应中加入:80~85%的三羟甲基丙烷和15~20%的1.4环已烷二甲酸对水溶性聚酯浆料进行改性,使其成膜致密性好、对涤纶上浆效果好、以及在高温条件下不发软,从而使浆膜更耐磨。按照本发明制备的水溶性聚酯浆料外观为白色固体,树脂含量≥99%,完全溶于95℃热水,粘度为2.6±0.2mp.s,平均分子量为12000-14000mr,吸湿性(rh=75%)是6.4-6.8%,在温度为95℃时间为180min的情况下热粘度稳定性>95%。其应用性能-涤棉粘着力≥95;应用性能-纯涤黏着力≥110;应用性能-断裂强度≥32;应用性能-断裂伸长率≥4.8;应用性能-磨耗≥1.4。

附图说明

图1为本发明的水溶性聚酯浆料的红外光谱图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的新型改性交联水溶性聚酯浆料的制备方法包括如下步骤:

(1)原料准备:所述原料包括酯化物、酯化物酯化量0.1%的复合稳定剂、酯化物酯化量0.1%的三氧化二锑、酯化物质量比0.03的聚乙二醇600、以及0.01的复合交联改性剂;

其中,所述酯化物包括所述酯化物包括如下质量份的组分:100份的精对苯二甲酸、70份的乙二醇、10份的一缩二乙二醇、10份的间苯二甲酸和15份的间苯二甲酸5磺酸钠;

所述复合稳定剂包括占酯化物酯化量0.1%的磷酸三苯酯和磷酸三甲酯混合物、以及占酯化物质量比为0.8的醋酸钠,所述磷酸三苯酯和磷酸三甲酯混合物可以磷酸三苯酯和磷酸三甲酯的任何比重,可以是单一的一种;

所述复合交联改性剂包括80%的三羟甲基丙烷和20%的1.4环已烷二甲酸;

(2)第一酯化反应:首先按照步骤(1)所述酯化物的组分以及质量的取的相应化学物、以及催化剂和复合稳定剂,并在室温条件下将其加入打浆釜中充分混合搅拌均匀,搅拌时间为1.0小时,搅拌均匀后缓慢匀速投入第一酯化反应釜进行酯化反应,第一酯化反应的温度为239℃,时间为2.5小时;第一酯化反应后观察回流装置冷凝柱物出水,使第一酯化反应产生水全部排出;

(3)第二酯化反应:将排出水的酯化物肉第二酯化反应釜进行第二酯化反应,此时加入聚乙二醇600和复合交联剂,第二酯化反应的温度为245℃,时间为2.5小时;

(4)缩聚反应:将第二酯化反应后的产物倒入缩聚反应釜中进行缩聚反应,缩聚反应的温度为252℃,时间为3.5小时;检测缩聚反应后的粘度达达到恒定值后,通过氮气加压放料,即得新型改性交联水溶性聚酯浆料。

实施例2

本实施例提供的新型改性交联水溶性聚酯浆料的制备方法包括如下步骤:

(1)原料准备:所述原料包括酯化物、酯化物酯化量0.2%的复合稳定剂、酯化物酯化量0.3%的二氧化锗、酯化物质量比0.04的聚乙二醇600、以及0.015的复合交联改性剂;

其中,所述酯化物包括所述酯化物包括如下质量份的组分:100份的精对苯二甲酸、80份的乙二醇、20份的一缩二乙二醇、30份的间苯二甲酸和18份的间苯二甲酸二甲酯5磺酸钠;

所述复合稳定剂包括占酯化物酯化量0.2%的磷酸三苯酯和磷酸三甲酯混合物、以及占酯化物质量比为1.2的醋酸钠;

所述复合交联改性剂包括85%的三羟甲基丙烷和15%的1.4环已烷二甲酸;

(2)第一酯化反应:首先按照步骤(1)所述酯化物的组分以及质量的取的相应化学物、以及催化剂和复合稳定剂,并在室温条件下将其加入打浆釜中充分混合搅拌均匀,搅拌时间为1.5小时,搅拌均匀后缓慢匀速投入第一酯化反应釜进行酯化反应,第一酯化反应的温度为240℃,时间为2.0小时;第一酯化反应后观察回流装置冷凝柱物出水,使第一酯化反应产生水全部排出;

(3)第二酯化反应:将排出水的酯化物肉第二酯化反应釜进行第二酯化反应,此时加入聚乙二醇600和复合交联剂,第二酯化反应的温度为248℃,时间为2.0小时;

(4)缩聚反应:将第二酯化反应后的产物倒入缩聚反应釜中进行缩聚反应,缩聚反应的温度为255℃,时间为3.0小时;检测缩聚反应后的粘度达达到恒定值后,通过氮气加压放料,即得新型改性交联水溶性聚酯浆料。

实施例3

本实施例提供的新型改性交联水溶性聚酯浆料的制备方法包括如下步骤:

(1)原料准备:所述原料包括酯化物、酯化物酯化量0.3%的复合稳定剂、酯化物酯化量0.3%的三氧化二锑、酯化物质量比0.05的聚乙二醇600、以及0.02的复合交联改性剂;

其中,所述酯化物包括所述酯化物包括如下质量份的组分:100份的精对苯二甲酸、90份的乙二醇、30份的一缩二乙二醇、40份的间苯二甲酸和20份的间苯二甲酸5磺酸钠;

所述复合稳定剂包括占酯化物酯化量0.3%的磷酸三苯酯和磷酸三甲酯混合物、以及占酯化物质量比为1.5的醋酸钠;

所述复合交联改性剂包括83%的三羟甲基丙烷和17%的1.4环已烷二甲酸;

(2)第一酯化反应:首先按照步骤(1)所述酯化物的组分以及质量的取的相应化学物、以及催化剂和复合稳定剂,并在室温条件下将其加入打浆釜中充分混合搅拌均匀,搅拌时间为1.5小时,搅拌均匀后缓慢匀速投入第一酯化反应釜进行酯化反应,第一酯化反应的温度为242℃,时间为2.5小时;第一酯化反应后观察回流装置冷凝柱物出水,使第一酯化反应产生水全部排出;

(3)第二酯化反应:将排出水的酯化物肉第二酯化反应釜进行第二酯化反应,此时加入聚乙二醇600和复合交联剂,第二酯化反应的温度为252℃,时间为2.0小时;

(4)缩聚反应:将第二酯化反应后的产物倒入缩聚反应釜中进行缩聚反应,缩聚反应的温度为260℃,时间为3.0小时;检测缩聚反应后的粘度达达到恒定值后,通过氮气加压放料,即得新型改性交联水溶性聚酯浆料。

实施例4

本实施例提供的新型改性交联水溶性聚酯浆料的制备方法包括如下步骤:

(1)原料准备:所述原料包括酯化物、酯化物酯化量0.4%的复合稳定剂、酯化物酯化量0.5%的催化剂、酯化物质量比0.05的聚乙二醇600、以及0.05的复合交联改性剂;

其中,所述酯化物包括所述酯化物包括如下质量份的组分:100份的精对苯二甲酸、90份的乙二醇、30份的一缩二乙二醇、40份的间苯二甲酸和20份的间苯二甲酸二甲酯5磺酸钠;

所述复合稳定剂包括占酯化物酯化量0.4%的磷酸三苯酯和磷酸三甲酯混合物、以及占酯化物质量比为1.7的醋酸钠;

所述复合交联改性剂包括80%的三羟甲基丙烷和20%的1.4环已烷二甲酸;

(2)第一酯化反应:首先按照步骤(1)所述酯化物的组分以及质量的取的相应化学物、以及催化剂和复合稳定剂,并在室温条件下将其加入打浆釜中充分混合搅拌均匀,搅拌时间为1.5小时,搅拌均匀后缓慢匀速投入第一酯化反应釜进行酯化反应,第一酯化反应的温度为242℃,时间为2.5小时;第一酯化反应后观察回流装置冷凝柱物出水,使第一酯化反应产生水全部排出;

(3)第二酯化反应:将排出水的酯化物肉第二酯化反应釜进行第二酯化反应,此时加入聚乙二醇600和复合交联剂,第二酯化反应的温度为252℃,时间为2.5小时;

(4)缩聚反应:将第二酯化反应后的产物倒入缩聚反应釜中进行缩聚反应,缩聚反应的温度为260℃,时间为3.5小时;检测缩聚反应后的粘度达达到恒定值后,通过氮气加压放料,即得新型改性交联水溶性聚酯浆料。

按照实施例1~4方法制备的新型改性交联水溶性聚酯浆料,其树脂含量≥99%,完全溶于95℃热水,粘度为2.6±0.2mp.s,平均分子量为12000-14000mr,吸湿性(rh=75%)是6.4~6.8%,在温度为95℃时间为180min的情况下热粘度稳定性>95%。

对实施例1~4制备的新型改性交联水溶性聚酯浆料进行产品的结构表征测定,具体采用红外光谱分析对其表征进行测定。

检测方法:将水溶性聚酯浆料干燥至恒重后,采用kbr压片法制样,使用nicolet公司制造的6700型红外光谱仪进行红外光谱测定。

检测结果:如图1可证明水溶性聚酯浆料的成膜性好、断裂伸长高,并且在高温条件下浆膜不发软耐磨。

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