[發(fā)明專利]一種陽離子染料可染阻燃聚酯樹脂的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310722435.2
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103739832A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁倩倩;江涌;劉健飛;除維敏
• 申請（專利權(quán)）人: 四川東材科技集團股份有限公司
• 主分類號: C08G63/692
• 分類號: C08G63/692;C08G63/685;C08G63/82
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機高分子化合物的制備，涉及一種陽離子染料可染阻燃聚酯樹脂的制造方法。采用本發(fā)明制得的陽離子染料可染阻燃聚酯樹脂主要用于常壓下陽離子染料可染阻燃聚酯纖維的制造。

背景技術(shù)

隨著高層建筑、航空和海運的發(fā)展及人們消防意識的提高，市場對阻燃聚酯的需求日益增加，同時對阻燃聚酯纖維的色澤、色牢度要求逐漸提高。聚酯材料的阻燃改性有共混、共聚和后整理三種方式，采用共混方式對材料進行阻燃處理，阻燃劑添加量大，對材料的后加工性能影響較大，應(yīng)用領(lǐng)域有較大局限性，且阻燃劑易析出不能達到永久阻燃的目的；采用后整理方式是在聚酯纖維表面用阻燃劑進行處理，制造成本較低但阻燃耐久性差；采用共聚方式是將阻燃劑與聚酯原材料通過共聚反應(yīng)制得阻燃聚酯，具有永久阻燃，可紡性好且具有良好的物理機械性能。現(xiàn)在常用的阻燃劑是鹵系（特別是含溴的阻燃劑）和磷系阻燃劑，由于鹵系阻燃劑分解時釋放大量的有毒有害，強腐蝕性氣體，被嚴格限制使用，因而磷系阻燃劑成為阻燃聚酯的首選材料。

磷系阻燃聚酯纖維在染色過程中，由于聚酯大分子鏈排列規(guī)則性好，自身結(jié)構(gòu)緊密，染色困難，在高溫高壓條件下用分散染料才能實現(xiàn)深染色，而在高溫高壓條件下鏈接到大分子鏈上的磷系阻燃劑官能團易水解斷裂，從而降低了阻燃聚酯的阻燃性和可紡性。

為了提高阻燃聚酯的染色效果，可在聚酯分子鏈中引入可與陽離子染料結(jié)合的含金屬磺酸鹽的間苯二甲酸或其衍生物，含金屬磺酸鹽的間苯二甲酸或其衍生物的引入進一步破壞聚酯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，使結(jié)晶度有所下降，無定形區(qū)增加，陽離子染料更容易進入聚酯纖維無定形區(qū)與帶有負電荷的磺酸基團（SO₃^-）進行離子交換，陽離子染料與染座通過化學離子鍵結(jié)合，染色牢度高，染料吸盡率高，從而達到改善阻燃聚酯纖維染色性能的目的。

現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為CN?1880357A、名稱為“一種常壓陽離子可染的阻燃共聚酯切片及制造方法”公開了采用半連續(xù)直接酯化法，在酯化或縮聚階段加入共聚阻燃劑和含磺酸金屬鹽基的間苯二甲酸二甲酯，經(jīng)無規(guī)及嵌段共聚制得常壓陽離子可染的阻燃聚酯切片，雖然制得的共聚酯切片具有較高的熔點，但阻燃性較差，如實施例中含磷阻燃劑添加量為4%時，其極限氧指數(shù)（LOI）為27.0%，當含磷阻燃劑添加量達12%時，其極限氧指數(shù)（LOI）僅28.9%，說明含磷阻燃劑用量的大幅增加并沒有明顯改善阻燃聚酯切片的阻燃性；公開號為CN101864612A、名稱為“陽離子可染的無鹵阻燃聚酯纖維的制備方法”涉及一種先將間苯二甲酸磺酸鈉與阻燃劑反應(yīng)制得陽離子可染阻燃復合物，再與對苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)制得陽離子可染阻燃聚酯切片的方法，步驟一將間苯二甲酸磺酸鈉、2-羧乙基次磷酸和水在50～80℃反應(yīng)，但該溫度下間苯二甲酸磺酸鈉和2-羧乙基次磷酸反應(yīng)活性低，且反應(yīng)產(chǎn)生的醚鍵使聚酯熱穩(wěn)定性較差，不利于后期加工和應(yīng)用，實施例1和2中陽離子可染阻燃復合物烘干后與對苯二甲酸和乙二醇酯化后分別在-50和-80KPa真空條件下縮聚得到陽離子可染阻燃聚酯切片，該真空條件下阻燃劑與聚酯本體反應(yīng)活性低，聚合困難。

現(xiàn)有技術(shù)雖然采用反應(yīng)型含磷共聚阻燃劑制備陽離子染料可染阻燃聚酯樹脂，但存在阻燃劑添加量高、熔點低、阻燃性差和聚合困難等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種陽離子染料可染阻燃聚酯樹脂的制造方法。本發(fā)明提供一種常壓陽離子染料可染的阻燃共聚聚酯樹脂及其制造方法，不僅解決了共聚聚酯樹脂阻燃劑添加量高而熔點低、阻燃性差的難題，而且通過添加含磺酸鹽基的間苯二甲酸（或其衍生物），有效降低共聚聚酯分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，增加染座容量，實現(xiàn)阻燃聚酯纖維的陽離子染料常壓可染。

本發(fā)明的內(nèi)容是：一種陽離子染料可染阻燃聚酯樹脂的制造方法，其特征是包括下列步驟：

a、制備磷系阻燃劑酯化液：

取無鹵共聚型磷系阻燃劑10.8～41.5重量份、乙二醇100重量份和復合催化劑0.002～0.0033重量份，投入反應(yīng)釜A中，攪拌均勻并升溫至140～200℃、在壓力30～80kPa下，酯化反應(yīng)2～5小時后出料，即制得磷系阻燃劑酯化液；

所述無鹵共聚型磷系阻燃劑為具有如下式（1）、式（2）或式（3）結(jié)構(gòu)通式的化合物中的任一種：