一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法与流程

文档序号:13325765阅读:199来源:国知局

本发明涉及聚酯领域,具体涉及一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法。



背景技术:

聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)是一种新型的半结晶热塑性聚酯,与对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)相比,它由于具有独特的螺旋状结构而能够产生良好的弹性,同时具有尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性和涤纶的抗污性,此外,比涤纶有更好的手感,避免了腈纶易磨损起球的缺陷,比尼龙有更好色牢度,总之ptt集各种合成纤维的优点于一体。由于ptt的优异性能,它广泛应用于服装、产业、装饰和工程塑料,特别在地毯领域成为尼龙的强有力竞争对手。

在ptt的众多应用中,ptt纤维约55%用于地毯,45%左右用于纺织品领域,是极具发展前景的新型人造纤维。ptt的优异性能决定了它的广阔前景,但目前与pet和pbt相比较,ptt市场价格较高,限制了ptt的进一步发展,这是由于生产ptt的原料丙二醇价格较高,因此要发展ptt,必须首先降低原料丙二醇的生产成本。

众所周知,ptt结晶速度明显较pet快,根据聚酯成纤理论,过快的结晶速度对于ptt纺丝不利,因此适当的降低ptt的结晶速度有利于ptt纺丝,可以提高ptt纺丝速度,降低ptt纤维生产成本,一定程度达到降低ptt纤维价格的目的。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法,在常规ptt制备过程中加入其它的共聚单体,合成一种改性ptt,以达到降低ptt结晶速度,提高ptt纺丝速度,降低ptt纤维生产成本的目的。

技术方案:一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法,将对苯二甲酸、丙二醇、钛酸酯催化剂和支化剂混合,采用直接酯化法进行合成,其中丙二醇与对苯二甲酸的摩尔比为2.2~2.6,所述支化剂为丙三醇、季戊四醇、双季戊四醇或1,2,3-三羟甲基丙烷,加入量占得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯理论重量的0.001%~2%。

进一步,所述钛酸酯催化剂为钛酸四丁酯或钛酸异丙酯,钛含量为60ppm~130ppm。

进一步,在215℃~255℃温度下进行酯化,酯化出水3小时,结束酯化转入真空缩聚阶段,缩聚温度240℃~265℃,当搅拌功率增加值达额定值40w时出料。

进一步,酯化结束后还加入消光剂tio2和抗粘结剂baso4或sio2,加入量分别占得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯理论重量的0.1%~1%。

进一步,酯化结束后还加入稳定剂磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸或亚磷酸,加入量占得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯理论重量的1ppm~300ppm。

进一步,酯化结束后还加入抗氧剂1010或1222,加入量占得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯理论重量的1ppm~300ppm。

有益效果:1、本发明制备方法中加入的支化剂为多官能团化合物,因此合成的ptt中含有一定量交联结构的分子链,这种交联结构破坏了高分子链规整性,降低了ptt的结晶性能,改性后的ptt熔融结晶温度低于155℃,熔融结晶热焓不超过40j/g,较常规ptt的熔融结晶温度178℃,熔融结晶热焓55j/g明显降低,改性ptt的结晶速度明显下降;

2、本发明制备出的ptt具有相对较慢的结晶速度,在纺丝加工时能够提高ptt的纺丝速度,降低ptt纤维生产成本的目的。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例:

实施例1:

2l反应釜中加入360克丙二醇、甘油4克、325克对苯二甲酸、钛酸四丁酯0.310克,加热升温,酯化反应温度控制在215℃~225℃,当酯化出水达理论量后,逐步升温转入低真空阶段,低真空时间约45min后,进入高真空缩聚阶段(真空〈100pa),缩聚温度240℃~250℃,搅拌功率增加值达额定值40w,合成的ptt特性粘度0.901dl/g、端羧基23mol/t、色值(l/a/b)87.3/-1.1/3.5。dsc测试熔融结晶温度为152℃左右,熔融结晶热焓32j/g。

实施例2:

2l反应釜中加入327克丙二醇、325克对苯二甲酸、季戊四醇0.2克,醋酸钴0.01克、钛酸四丁酯0.370克,加热升温,酯化反应温度控制在220℃~230℃,当酯化出水达理论量后,逐步升温转入低真空阶段,低真空时间约45min后,进入高真空缩聚阶段(真空〈100pa),缩聚温度245℃~250℃,搅拌功率增加值达额定值40w,合成的ptt特性粘度0.910dl/g、端羧基26mol/t、色值(l/a/b)85.4/-1.1/1.3。dsc测试熔融结晶温度153℃左右,熔融结晶热焓36j/g。

实施例3:

2l反应釜中加入387克丙二醇、325克对苯二甲酸、1,2,3-三羟甲基丙烷0.5克,钛酸四丁酯0.171克,消光剂tio21.2克(0.76%聚酯重量),加热升温,酯化反应温度控制在230℃~245℃,当酯化出水达理论量后,逐步升温转入低真空阶段,低真空时间约45min后,进入高真空缩聚阶段(真空〈100pa),缩聚温度250℃~265℃,搅拌功率增加值达额定值40w,合成的ptt特性粘度0.912dl/g、端羧基32mol/t、色值(l/a/b)83.6/-0.98/5.5。dsc测试熔融结晶温度154℃左右,熔融结晶热焓37.9j/g。

实施例4:

2l反应釜中加入360克丙二醇、325克对苯二甲酸、1,2,3-三羟甲基丙烷0.0041克,钛酸四丁酯0.310克,加热升温,酯化反应温度控制在230℃~240℃,当酯化出水达理论量后,逐步升温转入低真空阶段,低真空时间约45min后,进入高真空缩聚阶段(真空〈100pa),缩聚温度250℃~260℃,搅拌功率增加值达额定值40w,合成的ptt特性粘度0.921dl/g、端羧基22mol/t、色值(l/a/b)86.6/-0.88/3.5。dsc测试熔融结晶温度155℃左右,熔融结晶热焓40j/g。

实施例5:

2l反应釜中加入360克丙二醇、甘油8.1克、325克对苯二甲酸、钛酸四丁酯0.310克,加热升温,酯化反应温度控制在240℃~255℃,当酯化出水达理论量后,逐步升温转入低真空阶段,低真空时间约45min后,进入高真空缩聚阶段(真空〈100pa),缩聚温度250℃~255℃,搅拌功率增加值达额定值40w合成的ptt特性粘度0.760dl/g、端羧基28mol/t、色值(l/a/b)86.3/-1.1/2.5。dsc测试熔融结晶温度为132℃左右,熔融结晶热焓19j/g。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法,将对苯二甲酸、丙二醇、钛酸酯催化剂和支化剂混合,采用直接酯化法进行合成,其中丙二醇与对苯二甲酸的摩尔比为2.2~2.6,所述支化剂为丙三醇、季戊四醇、双季戊四醇或1,2,3‑三羟甲基丙烷,加入量占得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯理论重量的0.001%~2%。本发明制备方法中加入的支化剂为多官能团化合物,因此合成的PTT中含有一定量交联结构的分子链,这种交联结构破坏了高分子链规整性,降低了PTT的结晶性能,改性后的PTT熔融结晶温度低于155℃,熔融结晶热焓不超过40J/g,较常规PTT的熔融结晶温度178℃,熔融结晶热焓55J/g明显降低,改性PTT的结晶速度明显下降,在纺丝加工时能够提高PTT的纺丝速度,降低PTT纤维生产成本的目的。

技术研发人员:戴志彬;何胜君;王金堂;夏峰伟;王余伟;朱兴松
受保护的技术使用者:中国石化仪征化纤有限责任公司;中国石油化工股份有限公司
技术研发日:2016.06.22
技术公布日:2017.12.29
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1