一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚合物材料及纺织纤维材料领域，特别涉及一种具有吸湿、阻燃和抗 紫外复合功能的聚醋。
【背景技术】
[0002] 聚醋纤维，即涂绝，具有良好的强度、息垂性、优异的抗折皱性能且实用耐穿，因此 被广泛应用在服装纺织品方面。但是，由聚醋纤维制成的服装在穿着时在热湿舒适性、健康 防护W及易燃性等方面尚存诸多不足，美国杜邦公司、日本帝人公司、台湾远东纺织、台湾 中兴纺织、仪征化纤W及广东顺德金纺集团等均利用异形喷丝板使聚醋纤维表面形成各种 形态的微细沟槽，达到排湿快干的目的，制备具有舒适性功能聚醋产品，然而，该只是单纯 从纤维表面形态上进行了改造，而并没有对聚醋纤维的分子结构进行改良，因此其对聚醋 纤维的吸湿性改进效果不良。
[0003] 聚醋纤维的易燃性使其在实际应用中受到较大的阻碍，因此目前对聚醋纤维的阻 燃改性成为热口研究，目前提高其阻燃性的方法主要为共聚阻燃改性，即，在聚合反应中加 入阻燃剂，使阻燃剂分子连接在聚醋分子上，从而起到对聚醋纤维的阻燃改性的作用，常用 的阻燃剂有含团阻燃剂和含磯阻燃剂，其中，含团阻燃剂阻燃效果好，但其在阻燃过程中会 产生团化氨等有毒气体，会使人体中毒或造成二次污染；而含磯阻燃剂则具有高效、持久、 少烟、低毒等优点，是用于聚醋阻燃改性的发展趋势。
[0004] 随着世界工业的快速发展，自然环境已经造受了一定的污染，大气层中莫氧层空 洞的出现使地表紫外线福射量逐年增强，增加了人们的皮肤损伤、老化W及光过敏反应和 免疫机制失调等的风险，目前，对防紫外福射的服装的需求量越来越大，因此，开发具有抗 紫外功能的纺织品非常具有市场前景。
[0005] 现有技术中，存在具有单一功能的聚醋材料及由其制造的纤维，或同时具有上述 两种功能的复合聚醋材料及由其制成的纤维，它们是在聚醋制备过程中加入抗紫外浆料或 阻燃剂，从而制备出具有抗紫外功能或阻燃功能的聚醋产品，如中国专利CN101735578A， 公开了一种阻燃抗紫外聚醋复合材料及其制备方法，该聚醋复合材料仅在阻燃和抗紫 外两方面对聚醋材料进行改性，而未对其吸湿性能进行改性，而且其所用阻燃剂中含有 团素，在阻燃的同时会带来团化氨等有毒气体，可能引发二次中毒事件；又如中国专利 CN201210526666. 1中公开了一种吸湿阻燃聚醋纤维的制备方法，其对聚醋的改性只限定于 阻燃和吸湿方面，而在抗紫外方面未做任何改性。
[0006] 综上所述，同时具有吸湿、抗紫外和阻燃复合功能的聚醋及其纤维尚待开发。
【发明内容】
[0007] 为了克服上述问题，本发明人经锐意研究，结果发现，在制备聚醋的过程中加入阻 燃剂、无机纳米抗紫外粉体及吸湿改性单体，可同时提高聚醋纤维的阻燃性能、抗紫外性能 及吸湿性能，此外，本发明人意外的发现，阻燃剂和吸湿改性单体能够增加聚醋中的无定形 空间，而该无定形空间可w吸收更多的水分，从而对聚醋的吸湿性起到协同增效的作用，而 且本发明采用无团阻燃剂，减少阻燃过程中有毒气体的排放，降低环境污染及引起二次中 毒的可能性，因此，本发明在聚醋中加入阻燃剂、无机纳米抗紫外粉体和吸湿改性单体，制 备出具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚醋。
[0008] 本发明的目的在于提供W下几方面：
[0009] 第一方面，本发明提供一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚醋，其特征在 于，由包括W下配比的原料制备而成：
[0010]
【主权项】
1. 一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于，由包括以下重量配比的 原料制备而成： 多元醇 41~82份; 多元酸 100份； 吸湿改性单体A 5.5~3 6份； 吸湿改性单体B 5.0~25.0份； 阻燃剂 4.1~8.2份； 无机纳米抗紫外粉体 0.05~3份； 其中， 所述吸湿改性单体A选自：间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸 钠、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二甲 酯-5-磺酸钾中的一种或任意几种的混合物； 所述吸湿改性单体B选自：聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇中的一种或任意几种的混合 物； 所述阻燃剂选自：9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(2, 5-二羟基 苯基）_1〇_氢* _9_氧杂-10-憐杂菲-10-氧化物、2_竣乙基苯基次憐酸、6_氧-6H-二苯 并-c，e-1，2-氧磷杂己环-6-酮甲基-丁二酸中的一种或任意几种的混合物； 所述无机纳米抗紫外粉体选自：氧化锌、三氧化二铝、二氧化钛、高岭土、二氧化硅中的 一种或任意几种的混合物， 其中，所述无机纳米抗紫外粉体的粒径为〇~500nm，其通过以下方法处理： (1) 表面改性：将无机抗紫外固体粉末与分散润湿剂按照30:1~70:1混合、搅拌，其 中，分散润湿剂选自：PEG200、PEG300、PEG400、PEG600、PPG200 或 PPG400 ; (2) 球磨分散：以所述多元醇为分散介质，将经过（1)表面改性的无机抗紫外固体粉末 球磨分散，得到无机抗紫外粉体悬浊分散液； (3) 离心沉降：将（2)球磨分散后的无机抗紫外粉末的悬浊分散液在2500~3000r/min 转速下离心15~30秒，离心后的沉降物返回步骤（2)中，继续球磨分散。
2. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于， 由包括以下重量配比的原料制备而成： 多元醇 45~76份； 多元酸 100份； 吸湿改性单体A 6.8~19.8份； 吸湿改性单体B 8.0~15.0份； 阻燃剂 5.3~6.6份; 无机纳米抗紫外粉体 1.5~2.5份。
3. 根据权利要求1或2所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在 于， 所述多元醇选自乙二醇、丙二醇或丁二醇； 所述多元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸或邻苯二甲酸。
4. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于， 原料还包括： 锑类催化剂 0. 023~0. 05份； 所述锑类催化剂选自三氧化二锑，醋酸锑或乙二醇锑中的一种或任意几种的混合物。
5. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于， 所述吸湿改性单体A选自：间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸 钠中的一种或任意几种的混合物。
6. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于， 所述吸湿改性单体B选自：聚乙二醇、聚丙二醇中的一种或任意几种的混合物。
7. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在 于，所述阻燃剂选自：9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(2, 5-二羟基苯 基）_10_氧_9_氧杂-10-憐杂菲-10-氧化物、6_氧-6H-二苯并-C, e_l, 2_氧憐杂己 环-6-酮甲基-丁二酸中的一种或几种的混合物。
8. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于， 所述无机纳米抗紫外粉体为二氧化钛，其粒径为150~300nm。
9. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在于， 极限氧指数大于28%，垂直燃烧等级为V0。
10. 根据权利要求1所述的一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，其特征在 于，紫外线防护系数平均值大于400, 320~420nm波段的紫外线平均透过率小于或等于 2. 0%〇
【专利摘要】本发明公开了一种具有吸湿、阻燃和抗紫外复合功能的聚酯，该聚酯在聚合原料中添加了阻燃剂、无机纳米抗紫外粉体和吸湿改性单体等，其中阻燃剂和吸湿改性单体具有协同作用，提高聚酯的吸湿性，从化学结构上对聚酯进行了改性，使聚酯同时具有较强的阻燃性、抗紫外功能和吸湿性。
【IPC分类】C08K5-098, C08G63-688, C08K13-06, D01F6-92, C08G63-66, C08K3-22, C08K9-04, D01D5-098, C08G63-672, C08K5-53, C08K3-34, C08K3-36, C08K5-057
【公开号】CN104725625
【申请号】CN201310699860
【发明人】朱志国, 王锐, 周静宜, 张秀芹
【申请人】北京服装学院
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月18日