[發明專利]一種感溫變色低熔點聚酯母粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201811270342.X
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111100307B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 李晶;張建;李慶男;李仁海;黃娟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司
• 主分類號: C08J3/22
• 分類號: C08J3/22;C08L67/02;C08G63/183;C08G63/78;C08J5/18;D01F6/92;D01F1/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;韓正玉

本發明公開了一種感溫變色低熔點聚酯母粒及其制備方法，屬于聚酯領域。該方法以對苯二甲酸、1,4?丁二醇或乙二醇為原料，采用直接酯化法，加入脂肪族二元酸、聚酯二元醇以及單羥基封端劑，在催化劑的作用下進行酯化和聚合反應，制備出熔點范圍在140℃～190℃的低端羧基的PBT或PET改性共聚酯。將低熔點聚酯PET或PBT切片進行充分粉粹后，與感溫變色材料、熱穩定劑、抗氧劑按照一定的比例在高速攪拌機內混合均勻，然后采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，拉條后水下切粒，制得感溫變色低熔點聚酯母粒。本發明的感溫變色低熔點聚酯母粒，變色效果好且穩定性好，可在不添加降溫助劑的條件下進行低溫紡絲、拉膜，可應用于工程塑料、薄膜、纖維產品以及3D打印材料等。

技術領域

本發明涉及聚酯技術領域，具體涉及一種感溫變色低熔點聚酯母粒及其制備方法。

背景技術

隨著科技的發展和人民生活水平的提高，紡織品原有的應用范疇早已被突破，趨向于功能化和智能化。目前，智能紡織品的開發及其應用引起人們的關注。智能變色紡織品是指其顏色可隨外界環境(如光、溫度等)的變化而變化的紡織品，有光感變色、感溫變色紡織品等種類。感溫變色紡織品是智能紡織品中的一種，它是指其顏色可隨著溫度變化而發生可逆變化的紡織品，在工業、建筑、服裝、醫學等各個領域有廣泛的用途，比如體溫計、車用內飾、電熱毯、高溫警示的機器等。

目前，由于常規PBT聚酯加工溫度在260℃以上,常規PET聚酯加工溫度在280℃以上，而變色材料的熱穩定性能較差，變色材料加熱到230℃時，變色材料中有效成分就會失去變色功能，因此變色材料的加工溫度不宜超230℃，同時感溫變色材料耐酸性較差，聚酯中端羧基含量超過20mol/t，感溫變色材料的有效成分會與聚酯中的端羧基發生化學反應，變色效果很差。另外,由于PBT和PET聚酯結晶度較高，硬性鏈段較多，限制了母粒中變色官能團的活動空間。

中國專利CN201610142536.3公開了一種用于聚酯纖維的感溫變色色母粒及其制備方法，所述用于聚酯纖維的感溫變色色母粒由比重為2-10％的降溫助劑納米二氧化硅、10％-30％的變色著色劑、5％-15％的分散劑、0-2％的其他助劑、以及能偶和聚酯纖維很好相容的載體組成。此專利雖然在制備母粒過程中添加了降溫助劑納米二氧化硅，但是不能有效的降低紡絲溫度，其在中國專利CN201610143303.8一種感溫變色聚酯纖維及其制法公開了紡絲溫度在230-270℃，超出了變色材料的使用范圍，無法工業化應用。

中國專利CN201210319373.6公開了一種光溫感色母粒及其制備工藝，所述光溫感變色母粒包括載體，載體的外部部分覆蓋有由光敏變色材料制成的感溫層，剩余部分覆蓋有由感溫變色顏料制成的感溫層。此專利的密煉溫度為300-400℃，超出變色材料和聚酯的溫度使用范圍。

由于常規聚酯加工溫度在260℃以上，端羧基含量大于20mol/t，變色材料在高溫和酸性條件下易失去變色性能，以上專利存在變色效果不好，穩定性差、反復使用性較差等問題，所以在應用上尚無批量產品問世。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的不足之處，提供一種不需要添加任何降溫助劑條件下，可工業化應用的、在溫度改變時變換顏色的感溫變色低熔點聚酯母粒的制備方法，可應用于工程塑料、薄膜、纖維產品以及3D打印材料等。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種感溫變色低熔點聚酯母粒，該聚酯母粒通過如下方法制備得到：

1)將對苯二甲酸、1,4-丁二醇或乙二醇、脂肪族二元酸、聚酯二元醇和催化劑配制成漿料，進行酯化反應，酯化反應結束后，加入單羥基封端劑，反應18～25分鐘，然后進行聚合反應，制備出熔點范圍在140℃～190℃的低端羧基的PBT或PET改性共聚酯切片；

2)將低端羧基的低熔點聚酯PET或PBT切片進行充分粉粹后，與感溫變色材料、熱穩定劑、抗氧劑在高速攪拌機內混合均勻，然后采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，拉條、水下切粒，制得感溫變色低熔點聚酯母粒。