[發(fā)明專利]一種聚酯PTT的改性劑間苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸鈉的多組分催化合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811368657.8
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109503434B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊榮華;張秀玲;趙昆崳;劉欣;郭祥榮;王榮德;王璀;陳炳瑞;倪文龍;王建亮
• 申請（專利權(quán)）人: 山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院);泰安華貴醫(yī)藥科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: C07C309/58
• 分類號: C07C309/58;C07C303/32
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 武歡歡

本發(fā)明提供一種聚酯PTT的改性劑間苯二甲酸二丙二醇酯?5?磺酸鈉的多組分催化合成方法（SIPP）方法，所述方法，包括SIPP合成；所述SIPP合成，包括第一階段合成反應(yīng)、第二階段合成反應(yīng)、降溫。本發(fā)明制備的SIPP的溶液，不會析出固體，放置一年后，在丙二醇中的含量不低于39.5%，皂化值不低于115 mgKOH/g、酸值不高于0.8mgKOH/g，穩(wěn)定性良好。本發(fā)明制備的SIPP的純度為95?95.47%（液相色譜）。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多組分催化劑合成間苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸鈉方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是繼20世紀(jì)50年代聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和70年代聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）之后研發(fā)的一種極具發(fā)展前途的新型聚酯高分子材料，PTT纖維綜合了尼龍的柔軟性、腈綸的蓬松性、滌綸的抗污性,具有良好的加工性能、電氣性能、機(jī)械性能和尺寸的穩(wěn)定性。PTT纖維保持了PET纖維的優(yōu)良的抗皺性和耐化學(xué)性，以及優(yōu)異的回彈性，強(qiáng)度滿足紡織要求。PTT玻璃化溫度比PET低，在無載體常壓沸染情況下，染料分子滲透深度大，色澤均勻，色牢度高,把各種纖維的優(yōu)良服用性能集于一身，可以廣泛用于衣料、產(chǎn)業(yè)、裝飾和工程塑料等各個(gè)領(lǐng)域。但由于PTT分子鏈中沒有親染料基團(tuán)存在，導(dǎo)致傳統(tǒng)的PTT纖維只能用分散染料進(jìn)行染色，與陽離子染料染色相比,分散染料染色存在環(huán)保效果差、色譜不全、色澤不艷、設(shè)備投資成本高等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了PTT在纖維上的應(yīng)用。國內(nèi)外PTT行業(yè)上加入間苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸鈉（SIPP）等對其進(jìn)行改性，隨著SIPP加入量的增加，改性PTT的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶溫度逐漸升高，熔點(diǎn)呈減小趨勢，而SIPP的加入對PTT的熱降解影響不大；加入聚乙二醇（PEG）對改性PTT的流變性能有所改善；隨著第三單體SIPP添加量的增加，改性PTT纖維對陽離子染料的上染率增大，加入聚乙二醇上染速率及最終上染率提高。為此，改性劑SIPP的合成工藝研究日益引起科研人員的高度重視與關(guān)注。

國內(nèi)現(xiàn)有的SIPP及其接近的研究成果主要有：

浙江理工大學(xué)劉恒山，江長明，姚玉元等在《合成纖維》2011年 第5期12-15頁發(fā)表論文《間苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸鈉的合成工藝》提出了以鈦酸四丁酯作為催化劑、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(SIPM)和1,3-丙二醇(1,3-PDO)為原料,采用酯交換法合成SIPP的工藝。

陳輝在青島大學(xué)碩士論文《水溶性聚酯的合成與性能研究》（2004年）中研究了以氧化二丁基錫作為催化劑、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(SIPM)與1,2-丙二醇(1,2-PDO)為原料,采用酯交換法合成SIPP同系物的工藝。

國內(nèi)現(xiàn)有的SIPP合成主要是兩條工藝路線，一是間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉在催化劑存在下與1,3-丙二醇反應(yīng)；一是間苯二甲酸-5-磺酸鈉在催化劑存在下與1,3-丙二醇反應(yīng)；利用三單體工藝廢水濃縮料生產(chǎn)改性劑SIPP國內(nèi)外尚未有報(bào)道。

現(xiàn)有技術(shù)合成SIPP 存在以下技術(shù)問題：

（1）現(xiàn)有技術(shù)中制備的SIPP溶液的含量一般有20%、40%兩種，其中含量40%的容易出現(xiàn)析出固體的現(xiàn)象，溶液穩(wěn)定性不好。主要原因是：合成 SIPP產(chǎn)品時(shí)酯化率（或酯交換率）偏低，反應(yīng)產(chǎn)物中有單酯化合物，還有未反應(yīng)的SIPM、SIPA在丙二醇中常溫條件下溶解性不好，容易析出。

（2）現(xiàn)有技術(shù)制備的SIPP的純度低，SIPP純度小于78%（液相色譜法）；

一方面是因?yàn)轷セ实停ɑ蝓ソ粨Q率低）反應(yīng)不完全，一方面是因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)制備SIPP時(shí)由于催化劑以及工藝條件選擇不當(dāng)導(dǎo)致SIPP發(fā)生過度聚合、氧化、焦化等副反應(yīng)，生成多種雜質(zhì)，在后續(xù)用于合成聚酯PTT時(shí)會影響分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性和嵌段分布的均勻性。

（3）現(xiàn)有技術(shù)制備的SIPP溶液，酸值較高。酸值直接影響后續(xù)制得的聚酯成品的質(zhì)量指標(biāo)與使用，主要影響聚酯PTT成品的顏色、特性粘度、聚合時(shí)分子嵌段分布及規(guī)整性，紡絲時(shí)的斷絲率。