专利名称：一种阳离子染料可染性聚酯及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阳离子染料可染性聚酯及其制备纤维的用途。
背景技术：
聚酯中的聚对苯二甲酸乙二醇酯拥有突出的性能，广泛应用于纤维、薄膜等领域， 特别是服饰、产业资材领域。一般聚酯纤维的普通染色根据分子结构采用分散染料进行染色，这样的染色过程既对染色温度要求高，又难以得到染色鲜艳的纺织品。现在技术为了提高聚酯纤维的染色性能，对特别赋予聚酯纤维具有阳离子染料可染性能的课题已经有很长的时间的研究了。 其中，通过共聚合技术来改善聚合物特性是主要的手段之一；主要是通过在聚合过程中添加间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)，从而制备阳离子染料可染的聚酯。此方法生产聚酯每批次之间有差异，影响聚酯的最终性能，同时生产效率较低，生产的产品批号单一，在生产中进行品种批号的切换麻烦，另外，同时对生产工艺的要求比较高，提高了生产成本；目前一些厂家采用阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯进行共混，从而得到多批号的产品，但是始终无法解决阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯混合后纱线物性低下的问题。对阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯混合后纱线物性低下的问题，一些文献也提到过采用分散剂之类的物质来改善混合后纱线物性低下的问题，但伴随着新的组份的加入，降低了共混后聚酯的热性能，尤其是在工业化连续生产中仍然无法得到良好的效果。对于灵活应用现有的连续聚合设备与釜式聚合设备生产聚酯更是鲜有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异的阳离子染料可染性且成本低的共聚酯。本发明的技术解决方案该阳离子染料可染性聚酯由下述步骤得到(1)合成阳离子染料可染聚酯母粒将间苯二甲酸磺酸盐单元与芳香族二元酸单元和二元醇单元共聚，并添加低分子量环状聚酯，得到阳离子染料可染聚酯母粒；阳离子染料可染聚酯母粒中硫元素含量相当于阳离子染料可染聚酯母粒重量的0. 6 3wt%。(2)制备阳离子染料可染性聚酯将阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合，得到阳离子染料可染性聚酯；阳离子染料可染性聚酯中的硫元素含量相对于该阳离子染料可染性聚酯总量为0. 1 0. 5%。为了解决阳离子染料可染聚酯生产效率低下，降低生产成本，最大限度的利用现有设备，同时赋予聚酯纤维优异的物性，本发明通过深入研究，通过由含硫元素成分的阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合而制备，其中在这种阳离子染料可染聚酯的母粒中还加入低分子量环状聚酯，通过这个技术解决通常聚酯母粒与聚酯混和后物性低下的问题。低分子量环状聚酯的加入量优选相对于阳离子染料可染性聚酯母粒为0. 1 IOwt %。为本领域中的技术人员所知，在聚酯母粒与聚酯进行共混的过程中，会有分散性差，得到的聚酯满足不了性能的情况。本发明中通过使用特定的低分子量环状聚酯作为流动剂，达到本发明的技术效果。低分子量环状聚酯是一种聚合度在2 20左右的低聚物，且这种低聚物具有一个大环寡聚酯结构，是不同低分子量环状齐聚物，它的分子量在5000以下。低分子量环状聚酯可以列举的有环状低聚物聚对苯二甲酸丁二醇酯(环状PBT)、 环状低聚物聚碳酸酯(环状PC)等环状低聚物。所述的环状低聚物聚对苯二甲酸丁二醇酯是一个以对苯二甲酸丁二醇酯结构为重复单元低聚物，且这种低聚物聚对苯二甲酸丁二醇酯结构呈一个环状。所述的环状低聚物聚碳酸酯是一个以二羟基化合物重复结构单元为碳酸酯型的低聚合物；二羟基化合物线型结构的聚碳酸酯的通式一般为[-0-R-0-C(0)-]n，式中，R代表二羟基化合物HO-R-OH的母核；随R基团的不同而有脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯之分；且这种低聚物聚物聚碳酸酯的结构呈一个环状；主要是通过双酚A与光气反应生成双酚A-双氯甲酸酯，再经水解缩合生成环状低聚物。发明人发现环状低聚物的类别会影响母粒与基体聚酯的分散性能。本发明中的低分子量环状聚酯可以是环状聚对苯二甲酸丁二醇酯的低聚物(简称CBT)、环状聚碳酸酯的低聚物(简称PC)等，更优选聚合度为2 10的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯，具体可以列举有牌号为CBT-100、CBT-160等。本发明中使用的低分子量环状聚酯，在制备阳离子染料可染聚酯母粒的过程中加入，可以在酯化或酯交换阶段，可以在聚合阶段，也可以在聚合结束阶段加入；低分子量环状聚酯的添加量为相对于阳离子染料可染聚酯母粒重量0. 1 IOwt%为好，若含量过低则起不到应用的效果，添加量过大则会影响最终聚酯的性能。本发明中阳离子染料可染聚酯母粒中硫元素成分含量为0. 6 3wt%，母粒中硫元素成分含量为0. 6wt%以下是与聚酯共混时需要较大的母粒切片量，从而生产效率低下， 而S元素成分含量为3wt%以上时，则会在母粒的生产时带来为聚合控制困难、母粒脆化等性能低下的问题。本发明中其中阳离子染料可染性聚酯中硫元素成分的含量相对于聚酯总重优选为0. 0.5%。若小于0. 则会带来聚酯的阳离子可染性能下降，上染率不够等问题， 而大于0. 5%时则会带来聚酯的其他物性下降太多，从而大大限制了最终产品的应用。本发明中阳离子染料可染聚酯母粒是由含间苯二甲酸磺酸盐单元与芳香族二元酸单元和二元醇单元共聚而成。所述芳香族二元酸单元为对苯二甲酸，二元醇单元为乙二醇或丁二醇。含间苯二甲酸磺酸盐单元的单体可以用下式(1)进行表示 ROOC^vXr-COOR
权利要求
1.一种阳离子染料可染性聚酯，其特征是该阳离子染料可染性聚酯由下述步骤得到(1)合成阳离子染料可染聚酯母粒将间苯二甲酸磺酸盐单元与芳香族二元酸单元和二元醇单元共聚，并添加低分子量环状聚酯，得到阳离子染料可染聚酯母粒；阳离子染料可染聚酯母粒中硫元素含量相当于阳离子染料可染聚酯母粒重量的0. 6 3wt%。(2)制备阳离子染料可染性聚酯将阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合，得到阳离子染料可染性聚酯；阳离子染料可染性聚酯中的硫元素含量相对于该阳离子染料可染性聚酯总量为0. 1 0. 5%。
2.根据权利要求1所述的阳离子染料可染性聚酯，其特征是低分子量环状聚酯的加入量相对于阳离子染料可染聚酯母粒为0. 1 10wt%。
3.根据权利要求1或2所述的阳离子染料可染聚酯，其特征是所述低分子量环状聚酯为聚合度为2 10的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求1或2所述的阳离子染料可染性聚酯，其特征是所述芳香族二元酸单元为对苯二甲酸，二元醇单元为乙二醇或丁二醇。
5.根据权利要求1或2所述的阳离子染料可染性聚酯，其特征是所述基体聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
6.权利要求1所述的阳离子染料可染性聚酯在制备阳离子染料可染性纤维中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种阳离子染料可染聚酯及其用途，该阳离子染料可染性聚酯由下述步骤得到(1)合成阳离子染料可染聚酯母粒将间苯二甲酸磺酸盐单元与芳香族二元酸单元和二元醇单元共聚，并添加低分子量环状聚酯，得到阳离子染料可染聚酯母粒；(2)制备阳离子染料可染性聚酯将阳离子染料可染聚酯母粒与基体聚酯在带有混合器的设备中熔融混合，得到阳离子染料可染性聚酯。可应用于制备阳离子染料可染性纤维。本发明得到的聚酯及其制成的纤维，具有阳离子染料可染的优异性能，物性优异，并且制造方法简单，适用设备范围广，生产成本低。
文档编号C08G63/688GK102464872SQ20101056754
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者望月克彦, 李旭, 柏立军 申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司