阻燃性能优异的ptt共聚酯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃性能优异的PTT共聚酯。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)同属半芳香族聚酯。PTT由于其分子结构中三个亚甲基形成的“奇碳效应”，而使其具有优良的回弹性，除此之外，PTT纤维还具有良好的耐化学性、抗污性、染色性和低静电性等特性，因此PTT纤维在服装、地毯、家纺等领域的应用日趋广泛。PTT纤维与其它纤维一样属易燃纤维，因此对其进行阻燃改性的研究非常必要，而目前对PTT阻燃改性的研究报道较少。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种阻燃性能优异的PTT共聚酯。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:阻燃性能优异的PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为=PTT 82%?95%、含磷阻燃剂2%?8%、聚乙二醇2%?5%、纳米蒙脱土 1%?5%、全氟磺酸钾0.05%?0.1%、磷酸三甲酯0.1%?0.3%、抗氧剂0.1%?0.3%。
[0005]所述PTT是以对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)为原料而制得的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述含磷阻燃剂为2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)。
[0007]所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物。
[0008]上述的阻燃性能优异的PTT共聚酯的制备方法，包括以下步骤:
(1)、制备含磷阻燃剂的预聚液:取含磷阻燃剂和一定质量的1，3-丙二醇加入酯化釜进行混合，以制得以1，3_丙二醇为溶剂和含磷阻燃剂质量百分比浓度为20?40wt%的浆液，再加入含磷阻燃剂重量0.1%?0.2%的催化剂醋酸镁，混合均匀，在温度140°C?165°C、常压和搅拌的情况下进行酯化反应2?6h，再进行过滤，所得滤液即为所述的含磷阻燃剂的预聚液；
(2)、制备纳米蒙脱土分散液:取纳米蒙脱土与1，3-丙二醇按质量3:10?30进行混合，并经超声波进行分散，即得到所述的纳米蒙脱土分散液；
(3)、酯化反应:取对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)按质量1.5?2:1加入酯化釜中，同时添加PTA重量0.1%?0.3%的酯交换催化剂醋酸锌，在温度165°C?200°C和常压条件下进行酯化反应I?4h，当不再馏出水时酯化反应结束和生成酯化物；
(4)、缩聚反应:将步骤(3)的酯化物转入聚合釜中，加入步骤(I)制得的含磷阻燃剂的预聚液和步骤(2)制得的纳米蒙脱土分散液，再加入按原料总质量百分比含量的聚乙二醇、全氟磺酸钾、磷酸三甲酯和抗氧剂，然后加入PTA重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯，在温度265°C?270°C、压力小于10Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.6?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；
(5)、固相缩聚:将步骤(4)的缩聚物烘干，在200°C?230°C、30?10Pa的环境下进行固相缩聚4?8h，然后冷却，出料，即制得本发明的阻燃性能优异的PTT共聚酯。
[0009]本发明的有益效果是，本发明采用含磷阻燃剂和全氟磺酸钾协同改性阻燃效果，同时添加纳米蒙脱土增加热稳定性及成炭性，使本发明具有优异阻燃性能，其阻燃性能可达UL94 V-O级、极限氧指数可达35%以上，并且还能防止熔滴滴落效果。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0011]实施例1:
一种阻燃性能优异的PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 85%、含磷阻燃剂8%、聚乙二醇3.5%、纳米蒙脱土 3%、全氟磺酸钾0.1%、磷酸三甲酯0.2%、抗氧剂0.2%，其中，所述PTT是以对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)为原料而制得的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述含磷阻燃剂为2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)，所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物。
[0012]制备方法:(1)、制备含磷阻燃剂的预聚液:取含磷阻燃剂和一定质量的1，3_丙二醇加入酯化釜进行混合，以制得以1，3_丙二醇为溶剂和含磷阻燃剂质量百分比浓度为20?40wt%的浆液，再加入含磷阻燃剂重量0.1%?0.2%的催化剂醋酸镁，混合均匀，在温度140°C?165°C、常压和搅拌的情况下进行酯化反应2?6h，再进行过滤，所得滤液即为所述的含磷阻燃剂的预聚液；(2)、制备纳米蒙脱土分散液:取纳米蒙脱土与1，3_丙二醇按质量3:10?30进行混合，并经超声波进行分散，即得到所述的纳米蒙脱土分散液；(3)、酯化反应:取对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)按质量1.5?2:1加入酯化釜中，同时添加PTA重量0.1%?0.3%的酯交换催化剂醋酸锌，在温度165°C?200°C和常压条件下进行酯化反应I?4h，当不再馏出水时酯化反应结束和生成酯化物；(4)、缩聚反应:将步骤(3)的酯化物转入聚合釜中，加入步骤(I)制得的含磷阻燃剂的预聚液和步骤(2)制得的纳米蒙脱土分散液，再加入按原料总质量百分比含量的聚乙二醇、全氟磺酸钾、磷酸三甲酯和抗氧剂，然后加入PTA重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯，在温度265°C?270°C、压力小于10Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.6?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；(5)、固相缩聚:将步骤(4)的缩聚物烘干，在200°C?230°C、30?10Pa的环境下进行固相缩聚4?8h，然后冷却，出料，即制得本发明的阻燃性能优异的PTT共聚酯。
[0013]实施例2:
一种阻燃性能优异的PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 90%、含磷阻燃剂2%、聚乙二醇2.5%、纳米蒙脱土 5%、全氟磺酸钾0.05%、磷酸三甲酯0.15%、抗氧剂0.3%，其中，所述PTT是以对苯二甲酸(PTA)和1，3_丙二醇(PDO)为原料而制得的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述含磷阻燃剂为2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)，所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物。
[0014]制备方法与实施例1相同。
【主权项】
1.一种阻燃性能优异的PTT共聚酯，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PTT82%?95%、含磷阻燃剂2%?8%、聚乙二醇2%?5%、纳米蒙脱土 1%?5%、全氟磺酸钾0.05%?0.1%、磷酸三甲酯0.1%?0.3%、抗氧剂0.1%?0.3%。
2.根据权利要求1所述的阻燃性能优异的PTT共聚酯，其特征在于，所述含磷阻燃剂为2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA )。
3.根据权利要求1所述的阻燃性能优异的PTT共聚酯，其特征在于，所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复合物。
4.根据权利要求1所述的阻燃性能优异的PTT共聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、制备含磷阻燃剂的预聚液:取含磷阻燃剂和一定质量的1，3_丙二醇加入酯化釜进行混合，以制得以1，3_丙二醇为溶剂和含磷阻燃剂质量百分比浓度为20?40wt%的浆液，再加入含磷阻燃剂重量0.1%?0.2%的催化剂醋酸镁，混合均匀，在温度140°C?165°C、常压和搅拌的情况下进行酯化反应2?6h，再进行过滤，所得滤液即为所述的含磷阻燃剂的预聚液； (2)、制备纳米蒙脱土分散液:取纳米蒙脱土与1，3_丙二醇按质量3:10?30进行混合，并经超声波进行分散，即得到所述的纳米蒙脱土分散液； (3)、酯化反应:取对苯二甲酸(PTA)和1，3-丙二醇(PDO)按质量1.5?2:1加入酯化釜中，同时添加PTA重量0.1%?0.3%的酯交换催化剂醋酸锌，在温度165°C?200°C和常压条件下进行酯化反应I?4h，当不再馏出水时酯化反应结束和生成酯化物； (4)、缩聚反应:将步骤(3)的酯化物转入聚合釜中，加入步骤(I)制得的含磷阻燃剂的预聚液和步骤(2)制得的纳米蒙脱土分散液，再加入按原料总质量百分比含量的聚乙二醇、全氟磺酸钾、磷酸三甲酯和抗氧剂，然后加入PTA重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯，在温度265°C?270°C、压力小于10Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.6?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物； (5)、固相缩聚:将步骤(4)的缩聚物烘干，在200°C?230°C、30?10Pa的环境下进行固相缩聚4?8h，然后冷却，出料，即制得本发明的阻燃性能优异的PTT共聚酯。
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃性能优异的PTT共聚酯，其组分按质量百分数配比为：PTT82%～95%、含磷阻燃剂2%～8%、聚乙二醇2%～5%、纳米蒙脱土1%～5%、全氟磺酸钾0.05%～0.1%、磷酸三甲酯0.1%～0.3%、抗氧剂0.1%～0.3%。本发明的有益效果是，本发明采用含磷阻燃剂和全氟磺酸钾协同改性阻燃效果，同时添加纳米蒙脱土增加热稳定性及成炭性，使本发明具有优异阻燃性能，其阻燃性能可达UL94V-0级、极限氧指数可达35%以上，并且还能防止熔滴滴落效果。
【IPC分类】C08K5-5313, C08K5-526, C08G63-183, C08K5-134, C08K5-42, C08K3-34, C08K13-02, C08K5-521, C08L71-08, C08L67-02
【公开号】CN104861158
【申请号】CN201410531981
【发明人】不公告发明人
【申请人】青岛欣展塑胶有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年10月11日