[发明专利]一种亲水聚酯及其制备方法

说明书

本发明提供了一种亲水聚酯及其制备方法，首先在氮气氛围下通过酯化反应制备得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚物；然后通过预缩聚和终缩聚反应，在对苯二甲酸乙二醇酯低聚物中引入聚醚二醇和1,2‑丁二醇，制备得到亲水聚酯。本发明通过合理控制聚醚二醇和1,2‑丁二醇的添加量及配比，并严格控制制备过程中的反应温度、压力和反应气氛，从而制备得到了吸湿率高、纺丝性良好的亲水聚酯，而且采用本发明制备的亲水聚酯制备得到的聚酯纤维具有机械性能良好和适宜大规模产业化生产的优点。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种亲水聚酯及其制备方法。

背景技术

常规聚酯的合成通常以对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)作为第一单体和第二单体通过直接酯化法制备，但是由于常规聚酯分子链排列规整度高，缺乏羟基、氨基等吸湿性基团，较高的结晶度和较致密的晶格网络阻碍了水分与分子链中吸附基团的结合。因此，聚酯纤维的亲水性能较差，回潮率仅有0.4％，这导致聚酯纤维在日常生活的使用中容易产生静电，大大降低了其服用舒适性，限制其应用领域。因此，提高聚酯纤维的亲水性能，改善其织物的导湿性能是目前差别化聚酯纤维产品开发的重要方向之一。

目前提高聚酯亲水性的途径主要有两种，第一种是在聚酯大分子链中引入亲水基团，第二种是通过增大聚酯大分子链之间的空间位阻，降低其规整性。其中，第一种方法，目前能够产业化生产的亲水聚酯大多选择以不同分子量的聚乙二醇(PEG)作为第三单体在酯化反应结束后加入，通过PEG中大量的醚键来提高聚酯的亲水性；或者通过引入含有酰胺基、磺酸盐等亲水基团的分子提高其亲水性。但是，大量引入其他单体会严重破坏聚酯大分子链的规整性，从而影响聚酯的粘度、流动性及机械强度，进而影响其纺丝性能；少量添加上述具有亲水基团的单体对共聚酯的亲水性能影响又不明显。第二种方法，目前通过在酯化反应结束后，引入具有侧基的小分子单体来增大聚酯分子链间的空间位阻，从而降低其规整度和结晶度，进而提高其亲水性。但是，若引入的具有侧基的小分子的侧基过长或侧基空间位阻过大，极易影响聚酯的结晶性和流动性，从而大大降低其玻璃化温度、结晶温度及熔点，导致纺丝性能变差；若侧基过短或侧基空间位阻过小，则对聚酯吸湿率的提高又不明显。

申请号为CN201711077677.5的中国专利公开了一种亲水聚酯及其制备方法，是由对苯二甲酸乙二醇酯低聚物和聚醚二醇在钛金属醇盐、多羟基化合物和磷化合物、位阻酚化合物和乙酸盐的协同作用下聚合得到亲水聚酯。该发明制备的亲水聚酯表面水接触角在50～80°，成型加工过程中特性粘度降变小，但未给出具体的吸湿率数据，表面水接触角并不能直接体现聚酯的吸湿性，而且制备原料和方法复杂，生产成本较高，不适宜大规模产业化生产。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种亲水聚酯及其制备方法，通过在对苯二甲酸乙二醇酯低聚物中引入聚醚二醇和1,2-丁二醇，提高聚酯亲水性。本发明通过合理控制聚醚二醇和1,2-丁二醇的添加量及配比，以及严格控制制备过程中的反应温度、压力和反应气氛，制备得到吸湿率高和加工性良好的亲水聚酯，而且制备得到的聚酯纤维强度高，适宜大规模产业化生产。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种亲水聚酯，所述亲水聚酯是由对苯二甲酸、乙二醇、聚醚二醇、1,2-丁二醇和催化剂为原料制备得到。

进一步的，所述亲水聚酯的吸湿率≥1.8％，特性粘度为0.6～1dL/g。

进一步的，所述对苯二甲酸、乙二醇、聚醚二醇和1,2-丁二醇的摩尔比为1：(1.1～1.25)：(0.05～0.07)：(0.03～0.05)，所述对苯二甲酸与乙二醇、聚醚二醇及1,2-丁二醇之和的摩尔比为1：(1.2～1.35)。

进一步的，所述聚醚二醇的分子量为200～8000，所述聚醚二醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇中的一种或多种。

一种以上所述的亲水聚酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：