[發明專利]一種脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510740381.1
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN105199089A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 金恩琪;李曼麗
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: C08G63/688
• 分類號: C08G63/688;C08G63/86
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 袁粉蘭

技術領域

本發明涉及一種水溶性共聚酯漿料及其制備方法，尤其涉及一種脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料及其制備方法。

背景技術

隨著紡織工業的快速發展，滌綸、錦綸、腈綸等化學纖維已日益深入到人們的生活之中。尤其是滌綸，由于其獨特優異的性能，現已成為化纖之中產量和消費量最大的一類品種。然而，滌綸纖維的結晶度高，缺少極性基團，疏水性很強，從而造成了上漿困難。

縱觀現有的可以用于滌綸或高比例滌/棉經紗上漿的常用材料，有的是制備成本高，生產工藝復雜，反應過程控制要求高(如接枝淀粉)；有的是使用后生物可降解性差，嚴重污染環境(如PVA)；有的則存在吸濕再粘性過高、漿膜強度過低等使用性能方面的缺陷(如聚丙烯酸酯)。鑒于此，人們對適用于滌綸以及高比例滌/棉混紡經紗上漿的紡織漿料的需求就顯得更加迫切。

水溶性聚酯漿料正是針對上述問題，根據“相似相容原理”而研發出來的。現在紡織工業領域生產和使用的水溶性聚酯漿料通常屬于芳香族化合物，具有與聚酯纖維大分子十分相似的化學結構，因而對其有較高的粘附力。同時，由于在分子結構中引入了親水性基團，聚酯漿料已不再屬于諸如滌綸纖維那樣的非極性材料，已具備良好的水溶性，既滿足了經紗水系上漿的要求，又易于退漿，還有望取代上漿性能良好但生物可降解性極差的PVA漿料。

近年來，美國的Eastman、法國的Rhone-Poulenc、德國的BASF、日本的GoohChemicalIndustry、我國的宜興軍達等公司陸續研制出水溶性聚酯漿料產品?，F有的已實現工業應用的水溶性聚酯漿料主要為芳香族聚酯，此類漿料的表觀粘度、表面張力低，對滌綸紗線的潤濕、滲透性好，與其他漿料的混溶性佳，然而，因其大分子中含有大量的苯環結構，極耐微生物的侵蝕，使用后較難生物降解，其BOD₅/COD_cr比值在0.04-0.13之間，屬生物難降解范圍，不利于環境保護。因此，目前國內外都在探索一種無需改造和增添生產設備就可合成出環保型水溶性聚酯漿料的方法，使產品既保持現有聚酯漿料對滌綸纖維優異的上漿性能，又具備良好的生物可降解性，減輕退漿廢水對自然環境造成的壓力。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供一種脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料及其制備方法，以克服現有技術中水溶性共聚酯漿料的制備方法中所采用的芳香族聚酯由于其大分子中含有大量的苯環結構，導致使用后生物難以降解、不利于環境保護的問題，從而降低了自然界中微生物侵蝕和分解水溶性聚酯的難度，有效增加了水溶性聚酯漿料的生物可降解性，在無需改造和增添生產設備的基礎上就可合成出環保型水溶性聚酯漿料，使產品既保持現有聚酯漿料對滌綸纖維優異的上漿性能，又具備良好的生物可降解性，減輕退漿廢水對自然環境造成的壓力。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料，其中，所述脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料為對苯二甲酸乙二醇酯/脂肪族二羧酸乙二醇酯/間苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸鈉無規共聚物。

一種如上述的脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料的制備方法，其中，包括：

(1)酯交換反應：將對苯二甲酸二甲酯、脂肪族二羧酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、乙二醇及酯交換催化劑混合并加入反應釜中，在氮氣的保護下攪拌并緩慢升溫至150～160℃，在5～6小時內將反應溫度升至180℃，保溫1～2小時，當餾出的甲醇量達到理論量的88％～92％時，所述酯交換反應完成；

(2)縮聚反應：將所述酯交換反應的產物轉移至真空縮聚反應釜中，加入縮聚催化劑及聚合穩定劑，在縮聚反應的初始階段，所述真空縮聚反應釜的真空度升至3000～4000Pa，溫度緩慢升至220～230℃，在該環境下反應50～60分鐘；當所述真空縮聚反應釜的真空度降至100～200Pa、溫度緩慢升至250～260℃，在該條件下反應20～30分鐘，所述縮聚反應完成；

(3)獲取脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料：在所述縮聚反應完成后，及時將粘稠的共聚酯熔融產物傾倒入容器中，冷卻至室溫，形成固體后即得所述脂肪族-芳香族水溶性共聚酯漿料；其中，所述粘稠的共聚酯熔融產物為所述縮聚反應后的產物。