[发明专利]PET材料及其制备方法、粒料和纤维制品

说明书

本发明公开了一种新型PET材料及其制备方法、粒料和纤维制品，本发明采用异氰尿酸酯、5‑氯‑2‑甲基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮衍生物、氯乙醇、对苯二甲酸与乙二醇作为原料，摆脱了传统PET纤维单一性能不足的缺陷，同时反应步骤简单，易于操作，而且通过调整聚合物结构，解决了现有PET纤维性能单一的缺陷，其中异氰尿酸酯的加入，不仅‑NH₂的反应活性较高，可作为反应中心，而且还具有较高的含氮量，在材料阻燃性上有突出的效果。5‑氯‑2‑甲基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮衍生物的加入，不仅具有广谱杀菌防霉的效果，而且五元环中N素的存在可进一步提升其阻燃效果，另外不同取代基的存在赋予了其分子结构的灵活性，利于广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及PET材料技术领域，具体涉及一种新型PET材料及其制备方法、粒料和纤维制品。

背景技术

常规纤维由于技术含量不高，功能性单一且易燃，已不能满足国内外市场对产品多样化、功能化的需求，赋予常规化学纤维新的功能是化纤新材料研究领域的重点和热点之一。市场上纺织品的阻燃性能大多是通过后添加助剂来提高阻燃性。这样处理得到的产品存在不耐磨、不耐洗的缺点，且其所用阻燃剂大多为卤系阻燃剂，对人体健康和环境存在危害。

同时，纤维大多数情况下都是制成人使用的衣物，有些甚至贴身使用。纤维的抗菌防霉性也是众多消费者关注的重点之一，随着生活水平的提高，消费者对纤维的要求越来越高，作为最常用的纤维之一的PET纤维，在日常生活中应用广泛。

作为赋予高分子材料常用的研究手段——改性，分为化学改性和物理改性。物理改性短期见效快，但效率不高，上文中提到的后添加阻燃助剂来提高阻燃性即为物理改性。而化学改性作为赋予材料自身新型功能的手段之一，具有功能持久，效率高的优点。PET纤维易燃，且纺织品已发生多起火灾意外。因此，解决PET纤维阻燃性的问题已是迫在眉睫。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的之一在于，提供一种改性合理，在提高阻燃性的同时，还拥有广谱杀菌防霉的性能，有效提升性能的新型PET材料。

本发明的目的之二在于，提供一种能快速制作出上述新型PET材料制备方法。

本发明的目的之三在于，提供一种新型PET粒料制备方法。

本发明的目的之四在于，提供一种新型PET纤维制备方法及其纤维制品。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种新型PET材料，其结构式如下：

其中R₁为-CH₃、-C₆H₁₁、-C₆H₅或-C₈H₉；R₂为-H、-F、-Cl或-C₂H₅。

一种新型PET材料制备方法，其包括以下步骤，以下均以反应官能团摩尔分数表示：

(1)通过取代反应制得异噻唑啉酮改性的异氰尿酸酯衍生物；所述步骤(1) 具体包括以下步骤：(1.1)将1～1.2份5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮衍生物、 1份氢氧化钠加入到50份水中，加热至70～80℃搅拌均匀，获得第一溶液；(1.2) 在8～12h内分3～5次补加到溶有1份异氰尿酸酯、1份氢氧化钠的60份水的悬浮液至第一溶液，搅拌加热至90～95℃，保温至补加结束，静置获得第二溶液； (1.3)对第二溶液进行真空浓缩，残留组分得到富集，加入沸腾的有机溶剂进行溶解，所述有机溶剂为异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环或四氢呋喃。过滤后冷却，旋蒸，得到异噻唑啉酮改性的异氰尿酸酯衍生物，记为A；