[發明專利]一種離子型共聚阻燃聚酯母粒的制備及在纖維中的應用

有效

• 申請號: 202310076181.5
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN115806660B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 王山水;魏存宏;劉泳;付恒巖;寇婉婷;鈕臧臧;楊傳芝;王鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇恒力化纖股份有限公司
• 主分類號: C08G63/692
• 分類號: C08G63/692;C08G63/688;D01F6/92;D01F1/07
• 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: 辛自豪

本發明涉及一種離子型共聚阻燃聚酯母粒的制備及在纖維中的應用，將含磷聚酯鏈段低聚物與含磺酸鹽離子鍵鏈段低聚物經過二異氰酸酯擴鏈反應生成離子型共聚阻燃聚酯母粒；離子型共聚阻燃聚酯母粒為嵌段總數6~12的嵌段共聚物；離子型共聚阻燃聚酯母粒由含磷聚酯鏈段與含磺酸鹽離子鍵鏈段組成，含磺酸鹽離子鍵鏈段相對含磷聚酯鏈段的摩爾量百分比為15~45%，且不同含磷聚酯鏈段之間、不同磺酸鹽離子鍵鏈段之間以及含磷聚酯鏈段與磺酸鹽離子鍵鏈段之間均以酯鍵進行連接；應用為：將離子型共聚阻燃聚酯母粒添加到聚酯熔體中紡絲制備改性聚酯纖維。本發明保證了與紡絲聚酯熔體良好的相容性、可紡性，制得的改性聚酯纖維力學性能和阻燃性能優異。

技術領域

本發明屬于聚酯技術領域，涉及一種離子型共聚阻燃聚酯母粒的制備及在纖維中的應用。

背景技術

纖維材料是紡織基本單位，紡織行業的創新發展與纖維的技術升級密不可分。其中聚酯纖維品種是纖維材料的第一大品種。聚酯纖維材料滿足基本的力學強度等基本性能上不斷朝著差別化、功能化方向發展。其中對聚酯纖維材料改性技術包括了聚合改性、共混改性以及纖維的后整理等方法。其中通過引入功能母粒，進行共混紡絲是目前最常用的方法，具有靈活、簡便等優點。功能母粒通常是將功能材料如抗菌、消光、遠紅外等無機材料、金屬氧化材料、鹽等高含量負載在熱塑性聚合物中，再結合其它輔助如分散劑、熱穩定劑等進行共混造粒形成。纖維用功能母粒中阻燃功能母粒是可以顯著提升聚酯纖維材料阻燃性能的改性方法，其中以磷系阻燃劑及復配其它輔助阻燃劑的使用成為阻燃母粒主要的研究方向。

目前圍繞聚酯纖維用阻燃母粒的設計與開發主要朝著兩大類方向發展：一類是在阻燃的基礎上進行多功能的復合，比如阻燃親水、阻燃有色等；另外一類就是在現有阻燃基礎上如何進一步強化抗熔滴以及共混紡絲制備的纖維具有較高的力學強度等。從母粒的制備技術上來看主要分為了兩種，一種是將阻燃劑及其它輔助試劑通過共混的方式制備得到共混型阻燃聚酯母粒，還有就是通過聚合的方式共聚制備得到的高含量阻燃劑的母粒。

CN109252240A阻燃抗菌聚酯纖維的熔體直紡制備方法中阻燃抗菌母粒是由阻燃劑與金屬改性超支化聚合物混合而成，金屬改性超支化聚合物為端基含羧基的超支化聚合物與金屬離子交聯形成的網絡聚合物，其具有不溶不熔的特性；交聯是通過端基含羧基的超支化聚合物分子內部的雙鍵上的氧原子與金屬離子通過配位鍵連接同時端基含羧基的超支化聚合物分子末端的酸根離子與金屬離子通過離子鍵連接實現的。CN106498542B涉及一種無染環保阻燃纖維及其制備方法，將季戊四醇雙磷酸雙二甲基胺基乙醇酯阻燃劑，聚對苯二甲酸丁二醇酯和顏料為原料，采用雙螺桿擠出機，進行熔融共混擠出，制備得到無染環保阻燃母粒。CN103590134B涉及一種抗紫外、阻燃抗熔滴、吸濕排汗滌綸單絲及制備方法，阻燃抗熔滴母粒是采用硅烷偶聯劑包覆聚磷酸銨，提高了聚磷酸銨與聚酯的相容性，同時也提高阻燃劑的抗熔滴性。CN103173888B公開了一種無鹵阻燃聚酯材料及其制備方法，阻燃母粒由以下重量百分比的原料制成：采用二異氰酸甲苯酯將高分子量的聚乙二醇改性聚酯再與含磷阻燃劑共混造粒，利用聚乙二醇改性聚酯中接枝在聚酯上的聚乙二醇協同阻燃劑中的阻燃組分脫水炭化，增加炭化層厚度和殘炭量，進一步加強阻隔效果。CN104292772B涉及一種聚四氟乙烯防熔滴母粒及其制備方法。聚四氟乙烯防熔滴母粒是以熱塑性樹脂輻照后的聚四氟乙烯粉末組成。

以上可以看出，共混方法是將阻燃劑、助劑與載體樹脂直接共混造粒，但是作為紡絲用時對阻燃劑的耐熱性、分散性等提出了諸多要求，雖然共混型母粒制造方便，但是往往低分子量或者不相容的阻燃劑或者無機材料的阻燃劑會造成可紡性的下降。