[發明專利]一種功能母粒及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111237273.4
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113683762B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 吉鵬;王華平;王朝生;徐毅明;徐虎明;謝偉
• 申請（專利權）人: 蘇州寶麗迪材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08G63/695
• 分類號: C08G63/695;C08G63/78;D01F8/14
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發明涉及一種功能母粒及其制備方法和應用，將含酯化產物與功能預聚物的混合物進行縮聚反應制得功能母粒；酯化產物由二元酸和二元醇經酯化反應制得，酯化產物的端基為羥基；功能預聚物的制備過程為：先將摩爾比為1:1.05~1.20的含磷阻燃劑和羥基封端聚硅氧烷進行酯化反應至酯化率為95~99%，再引入聚碳化二亞胺進一步反應制得功能預聚物，其中，含磷阻燃劑含有兩個端羧基；制得的功能母粒的數均分子量較高；將功能母粒與聚酯共混后熔融紡絲制得聚酯纖維，聚酯纖維經過高溫高壓染色后力學強度保持率在95%以上；本發明的制備方法，方法簡單；本發明的功能母粒，具有良好的結晶性能。

技術領域

本發明屬于聚酯技術領域，涉及一種功能母粒及其制備方法和應用，具體是涉及一種高強聚酯纖維用阻燃功能母粒及其制備方法。

背景技術

聚酯纖維是紡織基礎原材料，其中以PET聚酯纖維為代表的品種。但是常規聚酯纖維極限氧指數為20%，屬于易燃材料，在燃燒過程還會釋放出大量的熱以及形成熔滴造成人類傷害。而且作為紡織品原料，對其力學性能也具有較高的要求，因此，聚酯纖維在紡織品諸多應用領域中，常常要兼顧到其力學性能和阻燃性能。

目前為了實現聚酯纖維及制品具有較好的力學性能和阻燃性能，主要形成了包括聚合改性（如專利申請CN110528109A、專利CN102199807B等）、共混改性（如專利申請CN105177754A）以及混紡（如專利申請CN 110359152A）、涂覆后整理（如專利CN 105178011B）等技術手段。但是通過分析，混紡技術并未改變聚酯纖維原有易燃的屬性，而涂覆后整理方法存在易發生脫落等問題，對于通過共聚或者共混的方法研制的聚酯纖維雖然具有較好的阻燃性，但是現有資料中并未對所研制的阻燃聚酯纖維及制品在后加工過程中尤其是在后道堿減量過程中性能變化進行說明。

本領域技術人員也相應開展了阻燃聚酯纖維在堿減量中的性能變化，在進行堿減量處理時，阻燃聚酯織物與普通聚酯織物進行比較可以看出，堿用量、處理時間、促進劑的用量對阻燃聚酯織物減量率的影響較普通聚酯織物大得多，織物強度顯著下降。

針對量大面廣的聚酯纖維，如果有效地實現在提升其阻燃性的同時避免因后加工過程造成的性能下降是目前研究迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中通過共聚或者共混的方法制備的阻燃聚酯纖維在后加工（包括堿減量及染整）過程中力學下降明顯的問題，提供一種功能母粒及其制備方法和應用。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種功能母粒的制備方法，將含酯化產物與功能預聚物的混合物進行縮聚反應制得功能母粒；

酯化產物由二元酸和二元醇經酯化反應制得，酯化產物的端基為羥基；

功能預聚物的制備過程為：先將摩爾比為1:1.05~1.20的含磷阻燃劑和羥基封端聚硅氧烷進行酯化反應至酯化率為95~99%，再引入聚碳化二亞胺進一步反應制得功能預聚物，其中，含磷阻燃劑含有兩個端羧基，其中，羥基封端聚硅氧烷與含磷阻燃劑的摩爾比為1.05~1.20:1保證了二者反應形成的預聚物是以羥基封端的，該反應可以將含磷阻燃劑中的羧基基本反應掉，使羧基的含量極其低，含磷阻燃劑中殘余的羧基與后續引入的聚碳化二亞胺進一步反應，由于含磷阻燃劑和羥基封端聚硅氧烷酯化反應的酯化率為95~99%，因此聚碳化二亞胺相對于殘余的羧基是過量的，未與羧基反應的聚碳化二亞胺可在后加工過程中與聚酯在水解過程中生成的羧基進行反應生成穩定的酰脲，從而抑制水解的進行，提供聚酯一定的耐水解性；

由于功能預聚物是以羥基封端的，在其與二元醇封端的酯化產物混合后，兩者可以進行酯交換反應（縮聚反應的本質上是酯交換反應，是兩者物質端羥基部分發生酯交換反應，脫出小分子實現分子量增加），從而制得功能母粒。

作為優選的技術方案：