一种无卤阻燃ptt聚酯及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种无卤阻燃PTT聚酯及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)同属半芳香族聚酯。PTT由于其分子结构中三个亚甲基形成的“奇碳效应”，而使其具有优良的回弹性，除此之外，PTT纤维还具有良好的耐化学性、抗污性、染色性和低静电性等特性，因此PTT纤维在服装、地毯、家纺等领域的应用日趋广泛。PTT纤维与其它纤维一样属易燃纤维，因此对其进行阻燃改性的研究非常必要，而目前对PTT阻燃改性的研究报道较少。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种无卤阻燃PTT聚酯及其制备方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种无卤阻燃PTT聚酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 82%?94%、无卤阻燃剂单体5%?12.5%、阻燃协效剂0.1%?0.5%、聚乙二醇1%?4%、磷酸三甲酯0.1%?0.5%、抗氧剂0.1%?0.5%。
[0005]所述PTT是通过对苯二甲酸二甲酯和I，3-丙二醇制得的特性黏度为0.6?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述无卤阻燃剂单体为含磷量达12wt%以上的羟甲基苯基次磷酸、羟乙基苯基次磷酸、羟丙基苯基次磷酸中的一种。
[0007]所述阻燃协效剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚六氟乙烯、聚(四氟乙烯-六氟乙烯)中的一种。
[0008]所述抗氧剂为质量比1:2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0009]上述的一种无卤阻燃PTT聚酯的制备方法，包括以下步骤:
(1)、以1，3_丙二醇为溶剂，将无卤阻燃剂单体溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为6000?9000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到无卤阻燃剂单体预聚液；
(2)、取对苯二甲酸二甲酯与1，3_丙二醇按质量1:2?2.5加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸二甲酯重量0.1%?0.3%的酯交换催化剂三氧化二锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ;
(3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸二甲酯重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的无卤阻燃剂单体预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的阻燃协效剂、聚乙二醇、磷酸三甲酯和抗氧剂，在温度265°C?270°C、压力小于80Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.6?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；
(4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，在180°C?210°C、30?70Pa的环境下进行固相缩聚4?20h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种无卤阻燃PTT聚酯。
[0010]本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明具有优异的阻燃性能，所得聚酯的极限氧指数(LOI)可达32%以上，阻燃级别可达UL94 V-O级，而且无卤、无熔滴和环保条件好等优点，便于推广应用。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0012]实施例1:
一种无卤阻燃PTT聚酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 85%、含磷量达12wt%以上的羟甲基苯基次磷酸9.5%、聚四氟乙烯0.5%、聚乙二醇4%、磷酸三甲酯0.5%、抗氧剂0.5%，其中，所述PTT是通过对苯二甲酸二甲酯和1，3-丙二醇制得的特性黏度为0.6?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述抗氧剂为质量比1:2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0013]制备方法:(1)、以1，3_丙二醇为溶剂，将含磷量达12wt%以上的羟甲基苯基次磷酸溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为6000?9000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到羟甲基苯基次磷酸预聚液；(2)、取对苯二甲酸二甲酯与1，3_丙二醇按质量1:2?2.5加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸二甲酯重量0.1%?0.3%的酯交换催化剂三氧化二锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ;
(3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸二甲酯重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的羟甲基苯基次磷酸预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的聚四氟乙烯、聚乙二醇、磷酸三甲酯和抗氧剂，在温度265°C?270°C、压力小于80Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.6?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；(4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，在180°C?210°C、30?70Pa的环境下进行固相缩聚4?20h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种无卤阻燃PTT聚酯。
[0014]实施例2:
一种无卤阻燃PTT聚酯，其组分按质量百分数配比为:PTT 91%、含磷量达12wt%以上的羟乙基苯基次磷酸6%、聚四氟乙烯0.2%、聚乙二醇2.5%、磷酸三甲酯0.1%、抗氧剂0.2%，其中，所述PTT是通过对苯二甲酸二甲酯和1，3-丙二醇制得的特性黏度为0.6?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述抗氧剂为质量比1:2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0015]制备方法:(1)、以1，3-丙二醇为溶剂，将含磷量达12wt%以上的羟乙基苯基次磷酸溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为6000?9000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到羟乙基苯基次磷酸预聚液；(2)、取对苯二甲酸二甲酯与1，3_丙二醇按质量1:2?2.5加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸二甲酯重量0.1%?0.3%的酯交换催化剂三氧化二锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ;
(3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸二甲酯重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的羟乙基苯基次磷酸预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的聚四氟乙烯、聚乙二醇、磷酸三甲酯和抗氧剂，在温度265°C?270°C、压力小于80Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.6?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物；(4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，在180°C?210°C、30?70Pa的环境下进行固相缩聚4?20h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种无卤阻燃PTT聚酯。
【主权项】
1.一种无卤阻燃PTT聚酯，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PTT 82%?94%、无卤阻燃剂单体5%?12.5%、阻燃协效剂0.1%?0.5%、聚乙二醇1%?4%、磷酸三甲酯0.1% ?0.5%、抗氧剂 0.1% ?0.5%O
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PTT聚酯，其特征在于，所述PTT是通过对苯二甲酸二甲酯和1，3_丙二醇制得的特性黏度为0.6?0.9dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PTT聚酯，其特征在于，所述无卤阻燃剂单体为含磷量达12wt%以上的羟甲基苯基次磷酸、羟乙基苯基次磷酸、羟丙基苯基次磷酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PTT聚酯，其特征在于，所述阻燃协效剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚六氟乙烯、聚(四氟乙烯-六氟乙烯)中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PTT聚酯，其特征在于，所述抗氧剂为质量比I:2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PTT聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、以1，3-丙二醇为溶剂，将无卤阻燃剂单体溶解和配得质量百分比含量为20?40wt%的浆液，在室温和转速为6000?9000rpm条件下，搅拌20?40分钟，得到无卤阻燃剂单体预聚液； (2)、取对苯二甲酸二甲酯与1，3-丙二醇按质量1:2?2.5加入聚合釜中，同时添加对苯二甲酸二甲酯重量0.1%?0.3%的酯交换催化剂三氧化二锑，在温度200°C?255°C、压力0.1?0.4MPa下进行酯化反应I?4h ; (3)、待酯交换率达到98%以上时，再加入对苯二甲酸二甲酯重量0.2%?0.5%的缩聚催化剂钛酸四丁酯和步骤(I)制得的无卤阻燃剂单体预聚液，同时按聚酯总质量百分比含量加入所述的阻燃协效剂、聚乙二醇、磷酸三甲酯和抗氧剂，在温度265°C?270°C、压力小于80Pa下进行缩聚反应2?4h，当产物的特性粘度达到0.6?0.9dL/g后，铸带、切粒，得到缩聚物； (4)、将步骤(3)的缩聚物烘干，在180°C?210°C、30?70Pa的环境下进行固相缩聚4?20h，然后冷却，出料，即制得本发明的一种无卤阻燃PTT聚酯。
【专利摘要】本发明公开了一种无卤阻燃PTT聚酯及其制备方法。本发明的一种无卤阻燃PTT聚酯，其组分按质量百分数配比为：PTT82%～94%、无卤阻燃剂单体5%～12.5%、阻燃协效剂0.1%～0.5%、聚乙二醇1%～4%、磷酸三甲酯0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%，所述无卤阻燃剂单体为含磷量达12wt%以上的羟甲基苯基次磷酸、羟乙基苯基次磷酸、羟丙基苯基次磷酸中的一种。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明具有优异的阻燃性能，所得聚酯的极限氧指数（LOI）可达32%以上，阻燃级别可达UL94V-0级，而且无卤、无熔滴和环保条件好等优点，便于推广应用。
【IPC分类】C08K5-134, C08L27-18, C08L71-08, C08L67-02, C08L27-16, C08G63-85, C08G63-692, C08G63-86, C08L27-20, C08K5-526, C08K5-521
【公开号】CN104861492
【申请号】CN201410533850
【发明人】不公告发明人
【申请人】青岛欣展塑胶有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年10月12日