[发明专利]共聚酯组合物及其制造方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚酯组合物及其制造方法，以及用该共聚酯组合物制成的常温常压下分散染料可染性纤维。

背景技术

聚酯中的聚对苯二甲酸乙二醇酯拥有突出的性能，广泛应用于纤维、薄膜等领域，特别是纺织、产业资材领域。

根据用途不同，聚酯纤维的染色方法有很多，但是普通的聚酯存在分子链紧密、结晶度高等结构特征，使得其并不像天然纤维那样容易进行染色，在使用分散染料染色的时候，需要130℃的高温、高压。在高温与高压的条件下进行染色，除了增加设备投资外，还会增加操作成本。

提高聚酯纤维的染色性能的课题已经研究了很长时间了。其中，通过共聚合技术来改善聚合物特性是主要的手段之一。

中国专利CN102030893A公开了一种在二元酸和乙二醇的聚合体系中添加带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇、聚乙二醇共聚单体来获得常温常压下染色性能好、成本低的共聚酯的方法，但是因为是通过共聚来提高聚酯的染色性能，破坏了聚酯的规整结构，大大降低了聚酯的熔点，而且，共聚成分的引入往往会导致聚酯耐热性下降，使得生成的共聚酯的黄度b值大，切片色调发黄，同时，由于耐热性变差，导致聚酯切片不能做成细纤度的纤维，纺丝过程中容易出现断丝、飘丝等现象。特别是在制备单丝纤度在1dtex以下的纤维时，更容易出现断丝、飘丝的现象。大大限制了其应用，同时共聚成分的加入，导致聚酯制造过程中反应体系稳定性和可控制性降低，特别是在减压反应中容易出现突然沸腾。这些问题都大大限制了常压分散染料可染聚酯的生产化和大规模生产应用。

日本专利特开2003-306601中公开了一种适合制备中空成形容器、膜、片材的聚酯组合物，在该聚酯组合物中添加Ge化合物、P化合物和选自Al、Si、Mg、Fe、Co、Zn、Ga、Sr、Zr、Sn、W和Pb中的至少一种，从而达到使聚酯具有优异的成型性及减少副产物的优异效果，但是，该专利只是泛泛地提及Si元素可以与Al、Mg、Co一样添加在该聚酯组合物中，并未给出任何具体说明和使用Si元素化合物在改善聚酯色调方面和提高聚酯耐热性能可能带来的特殊效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热性优良、色调好的共聚酯组合物，以及反应体系稳定、可控性好的共聚酯组合物的制造方法。本发明的另一目的在于提供由此共聚酯组合物制得的常压下分散染料可染聚酯纤维。

本发明的技术解决方案是：

一种共聚酯组合物，所述共聚酯组合物主要由芳香族二元酸单体和二元醇单体共聚而成，其特征在于，所述共聚酯组合物中，相对于芳香族二元酸结构单元100摩尔份，乙二醇结构单元的含有量为85～98摩尔份，2－甲基－1, 3－丙二醇结构单元的含有量为2～15摩尔份；所述共聚酯组合物中还含有相对于共聚酯组合物总重量为1～8重量％的聚醚二醇结构单元、20ppm～100ppm的Co元素、10ppm～80ppm的P元素和2～200ppm的Si元素。

在本发明的共聚酯组合物中，相对于二元酸结构单元100摩尔份，共聚成分2－甲基－1, 3－丙二醇结构单元的含有量为2～15摩尔份，若该含有量过多，则共聚酯的耐热性变差，含量过少，则达不到所要求的良好的常温常压染色性。从染色性能和纤维物性的良好平衡的角度考虑，2－甲基－1, 3－丙二醇结构单元的含有量更优选为4～10摩尔份。

在本发明的共聚酯组合物中，Co元素含量为20ppm～100ppm、P元素含量为10ppm～80ppm、Si元素含量为2～200ppm时，可获得优异的共聚酯组合物物性和良好的生产性，特别是能够很好地解决共聚酯组合物的色调问题。即，若Co、P、Si元素含量在上述范围之外，则聚酯的色调容易发黄（b值偏高），容易发暗（白度L值偏低）。

本发明的共聚酯组合物中，相对于共聚酯组合物总重量，含有1～8重量％的聚醚二醇结构单元，所述聚醚二醇优选分子量为400～10,000的聚乙二醇或聚丙二醇，更优选分子量为800～6,000的聚乙二醇或聚丙二醇。

本发明的共聚酯组合物中，所含硅（Si）元素优选来自于粘度为300～2000mm²/s的硅油。所述硅油可以为甲基硅油、甲基乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油等。