[发明专利]带叔丁基侧基的己二醇改性聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种带叔丁基侧基的己二醇改性聚酯纤维及其制备方法，制备方法为：按POY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯POY丝即带叔丁基侧基的己二醇改性聚酯纤维；改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、2,2,3,4,5,5‑六甲基‑3,4‑己二醇和掺杂改性的Sb₂O₃粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应。制得产品在120℃的温度条件下的上染率为86.8～91.2％，K/S值为23.65～26.76。本发明制备方法简单，染色性能好，且有效降低了合成聚酯时锑系催化剂的添加量，制得的产品上染率高，力学性能优异，极具应用前景。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种带叔丁基侧基的己二醇改性聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚酯纤维具有良好的耐热性、耐化学性、力学性能和电学性能，尤其是透明性好、绝缘性佳，较低的生产成本和较高的性价比。PET纤维由于其规整的分子结构和较高的结晶度而具有优良的物理机械性能，但这同时也给PET纤维带来了染色的困难。为了得到更多功能和更好使用性能的聚酯纤维，需要对常规PET纤维进行改性。

目前，国内外关于PET改性的研究很多，一般是通过改变聚酯的一些化学性能来改变聚酯产品的加工和使用性能，从而使所得的聚酯产品达到人们一定的期望值。通常，聚酯的改性方法有物理(共混)改性、化学(共聚)改性、无机纳米改性、反应挤出、添加和增强改性以及填充与复合改性等，而物理和化学改性是最常用的两类改性方法。

聚酯的共混是高分子领域的一个重要研究目标。聚酯的物理(共混)改性实际上就是指将两种及两种以上的聚合物按一定的比例在限定的条件(如温度、压强、剪切力和螺杆转速等)下，通过熔融共混的路线制备得到具有理想性能的且单一聚酯没有的性能的共混物的方法，这是最简单的改性方法。这种方法不仅能够增加或改善作为原料的聚酯的性能，而且可以降低新聚酯研制和开发的成本。通常情况下，聚酯均聚物被选作共混改性的基体，因为共混物的性能与极性、结晶性等基本性能有关，而这些性能又同所使用的反应物之间的相容性有关，因此，聚酯的共混是否达到预期效果主要取决于反应物之间的相容性。所以，共混法改性研究的重点之一就是聚酯之间的相容性。

聚酯的共聚改性是高分子领域中的另一个重要研究方向，这也是制取更高性能聚合物的有效方法。共聚改性是指在聚合物的合成过程中加入其他一种或多种不同于原组分的单体，也称为第三组分和第四组分，通过共缩聚反应并改变原聚酯的链结构(如对称性和规整性等)来制备新型聚合物的方法。而共聚法改性又分成无规共聚改性、嵌段共聚改性、交联共聚改性和接枝共聚改性等方法。对于共聚反应过程中引入的第三组分或者第四组分可以是二元脂肪族羧酸，也可以是二元芳香族羧酸，它们所引起的共聚改性均称为酸改性。常用的酸有间苯二甲酸(IPA)、癸二酸和己二酸等。而加入的第三组分或者第四组分也可是二元醇，其所引起的共聚改性称为醇改性。而常用作改性聚酯的醇有二甘醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇等。但目前不论是物理(共混)改性还是化学(共聚)改性，都无法改善PET纤维的染色性能，所制备的聚酯纤维的上染率以及染色效果仍然很差。

PET纤维的染色性能较差主要是因为：分子结构中缺少能与染料发生键合的活性基团，只能利用分散染料进行染色，而分散染料属于非离子型染料，分子尺寸较大，水溶性很低，加上PET纤维吸水性低，在水中不易膨化，所以用常规方法染色时，染料的分散质点难以从溶液进入纤维。即使在沸腾状态下上染率也很低。一般采用载体染色法或高温高压法，载体染色价格昂贵，并在技术和生态两个方面带来问题；载体的内增塑作用有利于染料在纤维内部的扩散，但残留的载体会使染料的耐光性变差，并引起污染。高温高压染色需使用特殊的耐压设备，且不适于大型连续化生产，而且耗能大，生产不安全。