一种易碱解聚酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种易碱解聚酯的制备方法，属于涤纶化工技术领域。主要重复单元为对苯二甲酸乙二醇酯，在酸成分中含有５－１０摩尔％的５－磺酸钠－间苯二甲酸乙二醇酯（ＳＩＰＥ）、４－８摩尔％的间苯二甲酸（ＩＰＡ），在聚合物中含有６－１２重量％的平均分子量为１０００－８０００的聚乙二醇（ＰＥＧ）并含有由抗氧剂、醋酸钴、磷酸、亚磷酸或其酯类组成的复合热稳定剂。本发明专利技术的改性易碱解聚酯具有充分的碱水溶解性，融纺时粘度降小，纺丝操作性优良。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是一种具有充分的碱水溶解性，融纺时粘度降小，纺丝操作性优良的易碱解聚酯的制备方法，属于涤纶化工
对易碱解聚酯已进行了各种研究，如特开2001-123335号公报中提出了添加1.0-3.0摩尔％的5-磺酸盐-间苯二甲酸组分及5-15重量％的平均分子量为1000-10000的聚乙二醇，特开平2000-95850号公报提出添加2.0-3.0摩尔％的5-磺酸盐-间苯二甲酸组分及10-13重量％的平均分子量为1000-10000的聚乙二醇。在易碱解聚酯合成中，人们发现添加5-磺酸盐-间苯二甲酸及聚乙二醇合成的易碱解聚酯存在种种问题。如添加过多的聚乙二醇，聚合物含有气泡严重，并且耐热性差，熔融纺丝时粘度降较大，添加3.0摩尔％以下的5-磺酸盐-间苯二甲酸组分的易碱解聚酯的碱解性较慢，如加入较多的5-磺酸盐-间苯二甲酸组分，因5-磺酸盐-间苯二甲酸组分带有电荷造成凝聚、并且聚合物增粘较快，难以得到足够聚合度的聚合体，不能满足复合纤维对易碱解聚酯的要求。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种具有充分的碱水溶解性，融纺时粘度降小，纺丝操作性优良的易碱解聚酯及其制备方法。本专利技术的易碱解聚酯，包括如下原料由精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)构成主要重复单元对苯二甲酸乙二醇酯，在酸成分中含有4-8摩尔％的间苯二甲酸(IPA)，和精对苯二甲酸与间苯二甲酸总摩尔量的5-10％的5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)，在聚合物中含有6-12重量％的平均分子量为1000-8000的聚乙二醇(PEG)并含有复合热稳定剂。复合热稳定剂由下列组分构成A)带有位阻酚的抗氧剂，加入量为聚酯重量的0.02-0.04％。B)醋酸钴，加入量为聚酯重量的0.01-0.03％。C)磷酸、亚磷酸或其酯类，加入量为聚酯重量的0.01-0.03％。上述的抗氧剂是四季戊四醇酯(抗氧剂1010)、2，2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)或十八碳醇(抗氧剂1.076)。本专利技术的易碱解聚酯制备方法，包括酯化、共聚反应。将乙二醇、精对苯二甲酸、间苯二甲酸(IPA)，按乙二醇与酸的摩尔比控制在1.2-1.5比例加入到打浆釜打浆，其中，间苯二甲酸在酸组分中占4-8摩尔％，加入常规催化剂，或同时加助剂，连续进入酯化釜，在250-260℃温度下酯化；酯化物压入聚合釜，加入5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)，5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)的量为精对苯二甲酸和间苯二甲酸总摩尔量的5-10％，搅拌25～35分钟，再加入聚酯重量6-12％的平均分子量为1000-8000的聚乙二醇(PEG)并加入复合热稳定剂，搅拌25～35分钟，继续按常规聚酯方法，制得易碱解聚酯。易碱解聚酯制备方法具体操作如下(1)将乙二醇、精对苯二甲酸、间苯二甲酸按规定摩尔比加入到打浆釜打浆，打浆釜内可加入常规催化剂，也可同时加助剂。在酸组分中间苯二甲酸占4-8摩尔％，含量小于4摩尔％，聚酯碱解速度慢，碱解不充分，含量大于8摩尔％，聚酯的熔点下降大，纺丝操作性差；乙二醇与酸的摩尔比控制在1.2-1.5之间。(2)在上述浆料均匀后送入酯化釜进行酯化，酯化完成后加入5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)。5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)的量为PTA、IPA总摩尔量的5-10％，含量小于5摩尔％，聚酯碱解速度慢，碱解不充分，含量大于10摩尔％，聚合物熔体粘度增高较快，同时由于SIPE凝聚，聚酯纺丝操作性差。(3)搅拌30分钟后加入含有的平均分子量为1000-8000的聚乙二醇(PEG)并加入复合热稳定剂。聚乙二醇的分子量小于1000时，聚酯耐热性差，高于8000时，难以得到共聚体。聚乙二醇的加入量为聚酯重量的6-12％，小于6％时，聚酯碱解性差，高于12％时，聚酯耐热性差。复合热稳定剂由下列组分构成A)带有位阻酚的抗氧剂，加入量为聚酯重量的0.02-0.04％。B)醋酸钴，加入量为聚酯重量的0.01-0.03％。C)磷酸、亚磷酸或其酯类，加入量为聚酯重量的0.01-0.03％。(4)上述物料搅拌25～35分钟，按常规聚酯生产方法生产，即得本专利技术的易碱解聚酯。本专利技术克服了现有技术添加过多的聚乙二醇时聚合物气泡严重、耐热性差、熔融纺丝时粘度降较大等缺点，本专利技术的易碱解聚酯具有充分的碱水溶解性，融纺时粘度降小，纺丝操作性优良。具体实验数据将在下面的实施例中给出。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1.易碱解聚酯由精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)构成主要重复单元对苯二甲酸乙二醇酯，在酸成分中含有6摩尔％的间苯二甲酸(IPA)，和精对苯二甲酸和间苯二甲酸总摩尔量的7％的5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)，在聚合物中含有9重量％的平均分子量为4000的聚乙二醇(PEG)并含有复合热稳定剂如下A)四季戊四醇酯(抗氧剂1010)，加入量为聚酯重量的0.03％，B)醋酸钴，加入量为聚酯重量的0.02％，C)磷酸三甲酯，加入量为聚酯重量的0.02％。实施例2.易碱解聚酯制备方法将1000kg精对苯二甲酸(PTA)、60kg(5.67％摩尔)间苯二甲酸(IPA)、500kg乙二醇(EG)、聚合催化剂三氧化二锑0.32kg投入打浆釜打浆，打浆均匀后连续进入酯化釜，在250--260℃温度下常压酯化，酯化出水220kg结束，移入聚合釜，加入140kg(6％摩尔)的5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)，搅拌30分钟，加入120kg(聚酯量的9％)的平均分子量为4000的聚乙二醇(PEG)并加入抗氧剂10100.4kg(0.03％)，醋酸钴0.2kg(0.015％)，磷酸三甲酯0.2kg(0.015％)，搅拌30分钟，在低真空，温度240--270℃下预缩聚，在高真空(小于100Pa)，温度276--280℃聚合得易碱解聚酯。将该改性聚酯与普通聚酯以30∶70进行海岛复合纺丝，出丝顺利装纺丝阻件前取易碱解聚酯的无油丝，用易碱解聚酯与无油丝的粘度降Δ评价易碱解聚酯的耐热性。装阻件并以3200米/分纺速纺丝，得到175dtex/36f的37岛复合纤维，，从纺丝阻件压力上升的程度，断丝次数进行评价纺丝操作性。该纤维牵伸成100dtex/36f的牵伸丝，用1.5％的氢氧化钠水溶液(浴比50，温度100℃)进行碱溶解实验，由其重量的减少速度评价碱溶解性。比较例1除5-磺酸钠-间苯二甲酸乙二醇酯(SIPE)改为60kg(2.5％摩尔)外，重复实施例1的操作，结果见表1。比较例2除聚乙二醇(PEG)改为180kg(聚酯量的13％)外，重复实施例1的操作，结果见表1。比较例3除不加间苯二甲酸外，重复实施例1的操作，结果见表1。比较例4除不加抗氧剂外，重复实施例1的操作，结果见表1。比较例5除不加醋酸钴、磷酸三甲酯外，重复实施例1的操作，结果见表1。表1实验结果对比 (1)纺丝操作性使用该易碱解聚酯与普通聚酯进行海岛纤维的复合纺丝，从纺丝阻件压力上升的程度，断丝次数进行评价，用好、可、差表示。(2)耐热性使用该易碱解聚酯与普通聚酯进行海岛纤维的复合纺丝，出丝顺利装纺丝阻件前取无油丝，用该易碱解聚酯与无油丝的粘度降Δ来评本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种易碱解聚酯，特征在于，包括如下原料：由精对苯二甲酸、乙二醇构成主要重复单元对苯二甲酸乙二醇酯，在酸成分中含有４－８摩尔％的间苯二甲酸，和精对苯二甲酸与间苯二甲酸总摩尔量的５－１０％的５－磺酸钠－间苯二甲酸乙二醇酯，在聚合物中含有６－１２重量％的平均分子量为１０００－８０００的聚乙二醇并含有复合热稳定剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙寒松，王国德，王红，王永奇，边树昌，
申请(专利权)人：济南正昊化纤新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]