[发明专利]一种PBAT纤维及制备方法

权利要求书

1.一种PBAT纤维，其特征在于：PBAT纤维的分子链段包括对苯二甲酸丁二醇酯链段、己二酸丁二醇酯链段和间苯二甲酸-5-磺酸钠丁二醇酯链段，其中己二酸丁二醇酯链段的摩尔含量相对于对苯二甲酸丁二醇酯链段为50~150%，间苯二甲酸-5-磺酸钠丁二醇酯链段的摩尔含量相对于对苯二甲酸丁二醇酯链段为0.5~4%；

PBAT纤维是将对苯二甲酸和己二酸分别与丁二醇进行酯化，再分别进行预缩聚，随后将得到的两种预聚物混合，并加入间苯二甲酸-5-磺酸钠与丁二醇的酯化物，再进行终缩聚，最后通过熔融纺丝的方法制备得到；

对苯二甲酸与丁二醇进行酯化，再进行预缩聚得到的预聚物的聚合度为20~30；己二酸与丁二醇进行酯化，再进行预缩聚得到的预聚物的聚合度为20~30；间苯二甲酸-5-磺酸钠与丁二醇的酯化物的聚合度为1~2。

2.根据权利要求1所述的一种PBAT纤维，其特征在于，PBAT纤维的断裂强度为2.0~5.5cN/dtex，断裂伸长率为15~60%，AA率≥98%。

3.如权利要求1或2所述的一种PBAT纤维的制备方法，其特征在于：对苯二甲酸和己二酸分别与丁二醇进行酯化，再分别进行预缩聚，随后将得到的两种预聚物混合，并加入间苯二甲酸-5-磺酸钠与丁二醇的酯化物，再进行终缩聚，最后通过熔融纺丝的方法制备得到PBAT纤维。

4.根据权利要求3所述的一种PBAT纤维的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

第一步，对苯二甲酸酯化：将对苯二甲酸、丁二醇、催化剂Ⅰ和抗氧剂Ⅰ按照一定比例混合均匀后进行酯化反应获得对苯二甲酸酯化物；

第二步，己二酸酯化：将己二酸、丁二醇、催化剂Ⅱ和抗氧剂Ⅱ按照一定比例混合均匀后进行酯化反应获得己二酸酯化物；

第三步，间苯二甲酸-5-磺酸钠酯化：将间苯二甲酸-5-磺酸钠、丁二醇、催化剂Ⅲ和抗氧剂Ⅲ按照一定比例混合均匀后进行酯化反应获得间苯二甲酸-5-磺酸钠与丁二醇的酯化物；

第四步，对苯二甲酸酯化物预缩聚：将第一步中所获对苯二甲酸酯化物进行预缩聚反应，获得PBT预聚物；

第五步，己二酸酯化物预缩聚：将第二步中所获己二酸酯化物进行预缩聚反应，获得PBA预聚物；

第六步，终缩聚：将第三至五步中所获产物进行终缩聚反应，获得PBAT切片；

第七步，将第六步中所获PBAT切片经熔融纺丝后获得PBAT纤维。

5.根据权利要求4所述的一种PBAT纤维的制备方法，其特征在于，第一步中，催化剂Ⅰ为钛酸四丁酯和乙二醇钛中的一种以上，催化剂Ⅰ的添加量为相对于对苯二甲酸的5~100ppm；

抗氧剂Ⅰ为磷酸三苯酯、抗氧剂300和抗氧剂164中的一种以上，抗氧剂Ⅰ的添加量为相对于对苯二甲酸的100~500ppm；

对苯二甲酸和丁二醇的摩尔比为1:1.1~1.4；

酯化反应的温度为180~240℃，绝对压力为100Pa~0.6MPa，酯化时间为90~300min；当出水量大于等于理论出水量的98%时视为酯化结束；

获得的对苯二甲酸酯化物的聚合度为2~10。

6.根据权利要求4所述的一种PBAT纤维的制备方法，其特征在于，第二步中，催化剂Ⅱ为钛酸四丁酯和乙二醇钛中的一种以上，催化剂Ⅱ的添加量为相对于己二酸的5~100ppm；

抗氧剂Ⅱ为磷酸三苯酯、抗氧剂300和抗氧剂164中的一种以上，抗氧剂Ⅱ的添加量为相对于己二酸的100~500ppm；

己二酸与丁二醇的摩尔比为1:1.1~1.4；

酯化反应的温度为140~200℃，绝对压力为100Pa ~0.5MPa，酯化时间为90~280min，当出水量大于等于理论出水量的98%时视为酯化结束；

获得的己二酸酯化物的聚合度为2~10。