[發明專利]聚酯酰胺及其制備方法以及由該聚酯酰胺制得的纖維

有效

• 申請號: 201410077537.8
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN104892934A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 鄭毅;秦兵兵;劉馳
• 申請（專利權）人: 上海凱賽生物技術研發中心有限公司;山東凱賽生物科技材料有限公司;山東凱賽生物技術有限公司;凱賽（金鄉）生物材料有限公司;凱賽生物產業有限公司
• 主分類號: C08G69/44
• 分類號: C08G69/44;D01F6/82
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 李英艷

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體地說，本發明涉及一種聚酯酰胺及其制備方法以及由該聚酯酰胺制得的纖維。

背景技術

聚酯纖維由于其良好的性能得到了廣泛的應用，但由于其缺少親水基團，在工業絲方面表現為與橡膠親和力差，需進行多次浸膠處理，在民用絲方面，必須利用分散染料在高溫、高壓染色，由于分散染料溶解度低，同時需要加入偶氮類助催化劑，造成嚴重的環境污染。近年來，我國化纖產量飛速發展，其中滌綸產量居世界第一，而且產能仍在高速發展。目前滌綸纖維越來越多的用于與羊毛等天然蛋白質纖維混紡，用于制備精紡面料。然而，羊毛、真絲等天然蛋白質纖維，采用的均是價格低廉、色譜齊全、色澤鮮艷的酸性染料染色。若用普通聚酯纖維與羊毛、真絲等混紡，無法進行同浴匹染。為了解決這一問題，國內外很多學者專家進行了深入研究。目前主要采用共聚和共混兩種方法解決聚酯纖維的可染性。

專利CN101942708B公開了一種聚酯-聚酰胺共聚物，其在酸性染料下上染率大于80%，然而所加入聚酰胺為己內酰胺預聚體，即需提前進行己內酰胺預聚，然后再融化加入共聚，眾所周知，己內酰胺聚合過程中會存在約10%單體，進行紡絲前需先水洗去除，同時聚酰胺以低聚物形式加入，降低了聚酰胺對聚酯性能的改善效果。同時專利中尼龍低聚體加入方式為分批加入，給工藝操作帶來一定難度與復雜性。

專利CN103232596A公開了一種脂肪族聚酰胺改性共聚酯提高其可染性的方法，專利中需加入間苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸堿金屬鹽做添加劑，該添加劑價格昂貴，難于合成，同時所加入的聚酰胺為特性粘度0.5～1.0dL/g的低聚物，這就決定聚酰胺只能以嵌段形式嵌入聚酯分子鏈，同時裸露的端氨基易導致聚酯氨解。

專利特開昭63-256716公報，通過將分子量為200以上的聚乙二醇與磺酸基間苯二甲酸金屬鹽一起共聚到聚酯分子鏈中，從而使得聚酯纖維實現了在常壓條件下的陽離子染料可染。這是因為柔性的聚乙二醇分子鏈段的引入，使得聚酯纖維分子鏈的結構更為疏松、無定型區域增大、玻璃化溫度降低，從而使得陽離子染料能夠在相對較低的溫度下實現上染，即可在常壓沸染的條件下染色。但是聚酯分子鏈中的聚醚鏈段的引入，會使得聚酯纖維的耐熱性差，紡絲不穩定，影響可紡性和織物性能。

專利CN1291081C公開了一種使用聚酰胺與聚乙烯-甲基丙烯酸鹽組合形成染色改性劑后加入聚酯切片中制備得到酸性可染聚酯纖維的方法。但由于聚酯與聚酰胺相容性不好，盡管有聚乙烯-甲基丙烯酸鹽的改善，其紡絲仍較困難，很難實現工業化紡絲。而且，從微觀結構分析，聚酰胺僅僅通過聚乙烯-甲基丙烯酸鹽接在聚酯的側鏈，造成引入的堿性基團不充分，酸性染料上染能力有限。

專利CN1249141C公開了一種將含有仲胺或仲胺鹽的一種或多種單體的聚合物作為改性劑與聚酯組成酸性可染組合物后制備成酸性可染改性聚酯纖維的方法。但由于制備出的含仲胺或仲胺鹽的一種或多種單體的聚合物工藝復雜，成本較高，要實現工業化難度較大。

專利CN101585915B通過采用二酰胺二醇、二元酸和脂肪族二元醇進行熔融縮聚，制備同時帶有端羧基和端羥基結構的聚酯酰胺預聚物，再以二酰基雙內酰胺和二惡唑啉擴鏈劑進行擴鏈得到聚酯酰胺。該專利的原料二酰胺二醇非化工常用原料，需預先制備，同時但該方法存在著擴鏈反應的通病，即分子量分布不易控制，這樣會對紡絲造成一定影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，提供一種含生物基結構的聚酯酰胺，可以通過調控聚合單體比例，有效克服了聚酯和聚酰胺各自的缺點，并以該聚酯酰胺制成纖維，實現陽離子可染及高的上染率。

一方面，本發明提供一種由下述結構式Ⅰ和Ⅱ表示的結構單元組成的聚酯酰胺：

和

式中x為2～18的整數，y為2～18的整數，R₁～R₄各自獨立地選自H或C₁～C₄烷基。

在本發明的聚酯酰胺的一個實施方式中，結構單元Ⅰ和結構單元Ⅱ的摩爾比例為0.2:99.8～99.8:0.2，優選為30:70～99.5:0.5，更優選為70:30～99:1。

在本發明的聚酯酰胺的另一個實施方式中，所述聚酯酰胺的特性粘度為0.3～1.8dL/g，優選為0.5～1.0dL/g。

在本發明的聚酯酰胺的另一個實施方式中，x為2～4的整數，y為4～6的整數。

另一方面，本發明還提供一種制備上述聚酯酰胺的方法，包括：