[發明專利]一種常壓陽離子染料可染聚酯及其生產方法和用途

在審

• 申請號: 201610396326.X
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN107474231A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 柏立軍;成娟;旦浩一
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所（中國）有限公司
• 主分類號: C08G63/688
• 分類號: C08G63/688;C08G63/85;C08G63/84;C08G63/83;C08G63/86;D01F6/84;D01F6/92
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技術領域

本發明涉及一種高熔點的常壓陽離子染料可染的聚酯及其生產方法和用途。

背景技術

由芳香族二元酸和脂肪族二元醇共聚而得到的聚酯，被廣泛地應用于樹脂、纖維、薄膜等領域。當前，人們越來越重視環境保護和能源節省，在纖維應用方面，可在常壓低溫下使用陽離子染料進行染色的聚酯成為新的需求。

中國專利CN101298493公開了可在大氣壓力下用陽離子染料染色的共聚酯聚合物、其制造方法、及其制得的共聚酯纖維。具體的公開了一種共聚酯聚合物，該聚合物包含了占總二元酸組分的1摩爾％至20摩爾％的二元脂肪酸以及占總二元酸組分的1.0摩爾％至2.0摩爾％的具有金屬磺酸鹽的間苯二甲酸雙羥乙酯，且聚合物末端羧基濃度為30當量/噸至50當量/噸。但是，由該專利所制備的可在大氣壓力下用陽離子染料染色的共聚酯聚合物在紡絲性上存在較嚴重的缺陷，在紡絲過程中，濾壓上升較快，因此難以在工業上應用。

中國專利CN102260373公開了一種由對苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚亞烷基二醇及具有金屬磺酸鹽基團的間苯二甲酸二甲酯在可溶性鈦系化合物的催化作用下共聚而成的常壓陽離子染料可染聚酯。雖然該專利公開了通過添加堿性催化劑可以有效解決聚酯中二甘醇含量偏高的問題，但是聚酯的熔點偏低，耐熱性不好。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熔點高、耐熱性好、可紡性好、產品安全性好的常壓下陽離子染料可染的聚酯、該聚酯的制備方法，以及該聚酯在制備纖維中的應用。

本發明的技術解決方案是：

一種常壓陽離子染料可染聚酯，主要由芳香族二元酸或其酯化衍生物、脂肪族二元醇、聚亞烷基二醇及帶有金屬磺酸鹽基團的芳香族二元酸或其酯化衍生物在可溶性催化劑作用下共聚而成。該聚酯中含有相對于聚酯重量為2000～8000ppm的硫元素，相對于聚酯重量為0.5～5.0wt%的由聚亞烷基二醇形成的聚醚結構，該聚酯的熔點在240℃以上。

該常壓陽離子染料可染聚酯中聚醚結構的數均分子量優選300～4000g/mol。

所述可溶性催化劑中優選含有鋁系和/或鋰系催化劑。

所述的常壓陽離子染料可染聚酯的末端羧基含量優選在40當量/噸以下，二甘醇的含量優選在2.5wt%以下。

本發明還公開了一種上述常壓陽離子染料可染聚酯的生產方法，將芳香族二元酸或其酯化衍生物和脂肪族二元醇在可溶性催化劑作用下進行酯化或酯交換反應和縮聚反應。芳香族二元酸或其酯化衍生物和脂肪族二元醇的摩爾比為1:1.30～2.50；在縮聚反應開始前加入帶有金屬磺酸鹽基團的芳香族二元酸或其酯化衍生物和聚亞烷基二醇，帶有金屬磺酸鹽基團的芳香族二元酸或其酯化衍生物的添加量相對于共聚酯總量為2～9wt%，聚亞烷基二醇的添加量相對于共聚酯總量為0.5～6.5wt%。

所述聚亞烷基二醇的數均分子量優選500～6000g/mol。

所述可溶性催化劑中優選含有鋁系催化劑，鋁系催化劑的添加量以鋁元素計相對于聚酯重量為3～100ppm。

所述可溶性催化劑中優選含有鋰系催化劑，鋰系催化劑的添加量以鋰元素計相對于聚酯重量為10～400ppm。

本發明所述常壓陽離子染料可染聚酯的生產方法的聚合開始溫度優選210～250℃。

本發明的常壓陽離子染料可染聚酯可用于制備常壓陽離子染料可染纖維。

本發明的常壓陽離子染料可染聚酯的二甘醇含量低，耐熱性能好、熔點高、熱穩定性高、可紡性好，由其制造的纖維織物有著較好的染色性，并具有常壓可染性。

具體實施方式

本發明的常壓陽離子染料可染聚酯，主要由芳香族二元酸或其酯化衍生物、脂肪族二元醇、聚亞烷基二醇及帶有金屬磺酸鹽基團的芳香族二元酸或其酯化衍生物在可溶性催化劑作用下共聚而成。該聚酯中含有相對于聚酯重量為2000～8000ppm的硫元素，所述硫元素來自于具有金屬磺酸鹽基團的二元酸或其衍生物，具體的可以是間苯二甲酸-5-磺酸鹽、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸鹽、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鹽中任意一種或幾種。當聚酯中硫元素含量低于2000ppm時，使用該聚酯制成的紗線的染色性不良；當聚酯中硫元素含量高于8000ppm時，聚酯的物性下降，使用該聚酯紡絲時，紗線的強度低。