一种弹性可再生聚酯及其制备方法
【专利摘要】本发明一种弹性可再生聚酯及其制备方法，它是含异山梨醇、葡萄糖胺等可再生化合物以及间苯二甲酰基等单体的聚酯共聚物；制备方法主要为：氮气保护下将对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯、乙二醇、丙二醇、异山梨醇、葡萄糖胺等单体和催化剂按比例放入反应瓶中，搅拌并按程序升温并保温反应，过程中按需减压，反应一定时间后冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，洗涤过滤并真空干燥得成品。所得聚酯具有较好的吸湿性和弹性，可再生、可降解，绿色环保。
【专利说明】
一种弹性可再生聚酯及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种以聚酯及其制备方法，特别是一种既改善聚酯弹性，也能加强聚酯可再生性的聚酯组份及其制备方法，属纺织纤维或化纤等技术领域。
[0002]
【背景技术】
[0003]聚酯具有良好的强度，耐热，耐磨，尺寸稳定性好等优点，因而被广泛的应用到装饰、服装产业等领域，尤其以涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)使用最为广泛;但多数聚酯的吸湿率较低，如涤纶在标准状态下只有0.4%左右，在所有化纤中处于较低位置。而纤维的吸湿性是服装用纤维的重要特性，它不仅能影响纤维的强力，还能影响穿着的舒适性;对于聚酯的改性，自其诞生以来就方兴未艾。目前，涤纶的改性主要有物理共混改性和化学接枝或嵌段改性。加入异山梨醇、间苯二甲酸等改性剂改善聚酯的结晶性能的研究已见报道。CN1298460A、CN1675282A和CN101215728A等专利披露了异山梨醇改性聚酯的合成方法，并提到加入还能使纤维上染率有所上升。CN102330171A、CN104558560A及CN101781812A等专利提出了利用间苯二甲酸共聚得到改性聚酯，所得产品收缩率稳定、染色均匀性好。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明提出一种弹性可再生聚酯及其制备方法，产品具有可再生、可降解的优点，并且可提高纤维的弹性，改善手感。
[0006]—种弹性可再生聚酯及其制备方法，由下述化合物经缩合共聚而成，单位为质量份，
对苯二甲酸二甲酯97?155，
间苯二甲酸二甲酯O?39，
乙二醇31?50，
丙二醇O?15，
异山梨醇O?29，
葡萄糖胺O?55，
酯化催化剂0.0I?0.08，
缩聚催化剂0.0I?0.08，
抗氧剂0.01?0.05。
[0007]制备步骤如下:
1.用氮气将聚酯反应装置内的空气排尽，氮气保护下将97?155份的对苯二甲酸二甲酯、O?39份的间苯二甲酸二甲酯、31?50份的乙二醇、O?15份的丙二醇、O?29份的异山梨醇、O?55份的葡萄糖胺、0.01?0.08份的酯化催化剂和0.01?0.05份抗氧剂放入反应瓶中，开始加热，搅拌速率300r/min，温度升至165?175°C时保温30?45分钟，然后升温至185?195 °C，反应60?120分钟，整个过程通氮气保护，单位为质量份；
2.加入0.01?0.08份缩聚催化剂，升温至265?275°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.5?I kPa，反应时间为60?120分钟；
3.升温至275?285°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.1?0.25kPa，反应时间为60?120分钟；
4.冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，将产物用氯仿溶解，并用甲醇沉淀，最后过滤收集聚酯，甲醇洗涤，真空干燥，制得再生聚酯；
酯化催化剂可以是醋酸锌、醋酸锰、醋酸钴或醋酸铅中的一种，用量为0.01?0.08份，单位为质量份；
缩聚催化剂可以是氧化锑、乙二醇锑、氧化钛、氧化铬或氧化钴中的一种，用量为0.01?0.08份，单位为质量份；
抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，用量为0.0I?0.05份，单位为质量份。
[0008]本发明优点在于:所采用的丙二醇、异山梨醇和葡萄糖胺均来源于天然产物或者其废弃物，均具有可再生、可降解的优点，并且可提高产物的弹性，改善手感。
[0009]本发明的重要创新之处在于，在常规聚酯中除了添加异山梨醇和间苯二甲酸以夕卜，还添加葡萄糖胺单体，应用其多羟基特性值得具有较好的弹性和强度的聚酯纤维。
[0010]
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合实施例对本发明进行详细地说明。
[0012]实施例1 (I)组分配比:
对苯二甲酸二甲酯97，
间苯二甲酸二甲酯0，
乙二醇31，
丙二醇0，
异山梨醇0，
葡萄糖胺0，
醋酸锌0.01，
氧化锑0.01，
2，6_二叔丁基_4_甲基苯酸0.01。
[0013](II)制备步骤:
(1)用氮气将聚酯反应装置内的空气排尽，氮气保护下将97份的对苯二甲酸二甲酯、31份的乙二醇、0.01份的醋酸锌和0.01份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚放入反应瓶中，开始加热，搅拌速率300r/min，温度升至165 V时保温30分钟，然后升温至185 V，反应60分钟，整个过程通氮气保护，单位为质量份；
(2)加入0.01份氧化锑，升温至265°C，逐步降低反应器内压力至余压在lkPa，反应时间为60分钟；
(3)升温至275°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.lkPa，反应时间为120分钟； (4)冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，将产物用氯仿溶解，并用甲醇沉淀，最后过滤收集聚酯，甲醇洗涤，真空干燥，制得再生聚酯；
将所制的聚酯切片纺丝处理，牵伸比1.6，得到10dtex长丝，断裂强度1.46cN/dtex，断裂伸长率3.05%。
[0014]实施例2 (I)组分配比
对苯二甲酸二甲酯97，
间苯二甲酸二甲酯39，
乙二醇40，
丙二醇0，
异山梨醇29，
葡萄糖胺25，
醋酸锌0.03，
乙二醇锑0.03，
2，6_二叔丁基_4_甲基苯酸0.02，
(I I)制备步骤:
(1)用氮气将聚酯反应装置内的空气排尽，氮气保护下将97的对苯二甲酸二甲酯、39份的间苯二甲酸二甲酯、40份的乙二醇、29份的异山梨醇、25份的葡萄糖胺、0.03份的醋酸锌和0.02份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚放入反应瓶中，开始加热，搅拌速率300r/min，温度升至175°C时保温45分钟，然后升温至195°C，反应120分钟，整个过程通氮气保护，单位为质量份；
(2)加入0.03份乙二醇锑，升温至275°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.5kPa，反应时间为100分钟；
(3)升温至285°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.25kPa，反应时间为100分钟；
(4)冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，将产物用氯仿溶解，并用甲醇沉淀，最后过滤收集聚酯，甲醇洗涤，真空干燥，制得再生聚酯；
将所制的聚酯切片纺丝处理，牵伸比1.6，得到10dtex长丝，断裂强度1.37cN/dtex，断裂伸长率4.27%。
[0015]实施例3
(I)组分配比
对苯二甲酸二甲酯155，
间苯二甲酸二甲酯39，
乙二醇50，
丙二醇15，
异山梨醇29，
葡萄糖胺55，
醋酸锰0.08，
氧化钛0.08，
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.05， (I I)制备步骤:
(1)用氮气将聚酯反应装置内的空气排尽，氮气保护下将155份的对苯二甲酸二甲酯、39份的间苯二甲酸二甲酯、50份的乙二醇、15份的丙二醇、29份的异山梨醇、55份的葡萄糖胺、0.08份的酯化催化剂和0.05份2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚放入反应瓶中，开始加热，搅拌速率300r/min，温度升至165 °C时保温40分钟，然后升温至190 °C，反应90分钟，整个过程通氮气保护，单位为质量份；
(2)加入0.08份缩聚催化剂，升温至270V，逐步降低反应器内压力至余压在0.SOkPa，反应时间为120分钟；
(3)升温至280°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.15kPa，反应时间为120分钟；
(4)冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，将产物用氯仿溶解，并用甲醇沉淀，最后过滤收集聚酯，甲醇洗涤，真空干燥，制得再生聚酯；
将所制的聚酯切片纺丝处理，牵伸比1.6，得到10dtex长丝，断裂强度1.67cN/dtex，断裂伸长率4.73%。
[0016]实施例4 (I)组分配比
对苯二甲酸二甲酯155，
间苯二甲酸二甲酯25，
乙二醇31，
丙二醇10，
异山梨醇10，
葡萄糖胺15，
醋酸钴0.05，
氧化络0.05，
2，6_二叔丁基_4_甲基苯酸0.03，
(I I)制备步骤:
(1)用氮气将聚酯反应装置内的空气排尽，氮气保护下将155份的对苯二甲酸二甲酯、25份的间苯二甲酸二甲酯、31份的乙二醇、10份的丙二醇、10份的异山梨醇、15份的葡萄糖胺、0.05份的醋酸钴和0.03份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚放入反应瓶中，开始加热，搅拌速率300r/min，温度升至170°C时保温45分钟，然后升温至187°C，反应100分钟，整个过程通氮气保护，单位为质量份；
(2)加入0.05份氧化铬，升温至272V，逐步降低反应器内压力至余压在0.70kPa，反应时间为100分钟；
(3)升温至280°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.20kPa，反应时间为100分钟；
(4)冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，将产物用氯仿溶解，并用甲醇沉淀，最后过滤收集聚酯，甲醇洗涤，真空干燥，制得再生聚酯；
将所制的聚酯切片纺丝处理，牵伸比1.6，得到10dtex长丝，断裂强度1.5IcN/dtex，断裂伸长率4.75%。
[0017]实施例5
(I)组分配比对苯二甲酸二甲酯135，
间苯二甲酸二甲酯15，
乙二醇31，
丙二醇5，
异山梨醇5，
葡萄糖胺10，
醋酸铅0.04，
氧化钴0.04，
2，6_二叔丁基_4_甲基苯酸0.02，
(I I)制备步骤:
(1)用氮气将聚酯反应装置内的空气排尽，氮气保护下将135份的对苯二甲酸二甲酯、15份的间苯二甲酸二甲酯、31份的乙二醇、5份的丙二醇、5份的异山梨醇、10份的葡萄糖胺、
0.04份的醋酸铅和0.02份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚放入反应瓶中，开始加热，搅拌速率300r/min，温度升至170 °C时保温35分钟，然后升温至185 °C，反应70分钟，整个过程通氮气保护，单位为质量份；
(2)加入0.04份氧化钴，升温至270V，逐步降低反应器内压力至余压在0.75kPa，反应时间为90分钟；
(3)升温至280°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.15kPa，反应时间为90分钟；
(4)冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，将产物用氯仿溶解，并用甲醇沉淀，最后过滤收集聚酯，甲醇洗涤，真空干燥，制得再生聚酯；
将所制的聚酯切片纺丝处理，牵伸比1.6，得到10dtex长丝，断裂强度1.7IcN/dtex，断裂伸长率5.37%。
[0018]以上实施例仅用以说明，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种弹性可再生聚酯，其特征在于由下述组份配比经缩合共聚而成，单位为质量份， 对苯二甲酸二甲酯97?155， 间苯二甲酸二甲酯O?39， 乙二醇31?50，丙二醇O?15， 异山梨醇O?29， 葡萄糖胺O?55， 酯化催化剂0.0I?0.08， 缩聚催化剂0.0I?0.08， 抗氧剂0.01?0.05。2.—种弹性可再生聚酯的制备方法，其特征在于制备步骤如下: (1)用氮气将聚酯反应装置内的空气排尽，氮气保护下将97?155份的对苯二甲酸二甲酯、O?39份的间苯二甲酸二甲酯、31?50份的乙二醇、O?15份的丙二醇、O?29份的异山梨醇、O?55份的葡萄糖胺、0.01?0.08份的酯化催化剂和0.01?0.05份抗氧剂放入反应瓶中，开始加热，搅拌速率300r/min，温度升至165?175°C时保温30?45分钟，然后升温至185?195 °C，反应60?120分钟，整个过程通氮气保护，单位为质量份； 所述的酯化催化剂是醋酸锌、醋酸锰、醋酸钴或醋酸铅中的一种； 所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚； (2)加入0.01?0.08份缩聚催化剂，升温至265?275°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.5?I kPa，反应时间为60?120分钟； 所述的缩聚催化剂是氧化锑、乙二醇锑、氧化钛、氧化铬或氧化钴中的一种； (3)升温至275?285°C，逐步降低反应器内压力至余压在0.1?0.25kPa，反应时间为60?120分钟； (4)冷却至室温，缓慢恢复到常压，氮气保护下出料，将产物用氯仿溶解，并用甲醇沉淀，最后过滤收集聚酯，甲醇洗涤，真空干燥，制得再生聚酯。
【文档编号】C08G63/78GK105906794SQ201610477970
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】蒋学, 张叶兴, 梅锋, 田会双, 田秀枝, 王鸿博, 高卫东
【申请人】江苏盛虹科技股份有限公司, 江南大学