CN110878137A - 阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品 - Google Patents

阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品 Download PDF

Info

Publication number
CN110878137A
CN110878137A CN201911259623.XA CN201911259623A CN110878137A CN 110878137 A CN110878137 A CN 110878137A CN 201911259623 A CN201911259623 A CN 201911259623A CN 110878137 A CN110878137 A CN 110878137A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame
retardant polyester
parts
steps
following
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911259623.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110878137B (zh
Inventor
查皓
查家华
谢旭鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Doyle New Mstar Technology Ltd
Original Assignee
Dongguan Doyle New Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Doyle New Mstar Technology Ltd filed Critical Dongguan Doyle New Mstar Technology Ltd
Priority to CN201911259623.XA priority Critical patent/CN110878137B/zh
Publication of CN110878137A publication Critical patent/CN110878137A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110878137B publication Critical patent/CN110878137B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/685—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
    • C08G63/6854—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/6856—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/07—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making fire- or flame-proof filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D01F1/106—Radiation shielding agents, e.g. absorbing, reflecting agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品，本发明采用邻羟基二苯甲酮衍生物、酸酐、2‑羟乙基异氰尿酸酯、氯乙醇、对苯二甲酸与乙二醇作为原料，摆脱了传统聚酯易燃的缺陷，同时反应步骤简单，易于操作；采用2‑羟乙基异氰尿酸酯作为原料之一，不仅‑OH、‑NH2的反应活性较高，反应灵活性大，而且还具有较高的含氮量，在材料阻燃性上有突出的效果；采用邻羟基二苯甲酮衍生物作为原料之一。首先，邻羟基二苯甲酮衍生物具有紫外吸收的作用，可作为光稳定剂使用；第二，其结构中对位的羟基可作为反应点进行酯化；最后，含有苯环结构与聚酯结构相近，具有较好的相容性，利于广泛推广应用。

Description

阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品
技术领域
本发明涉及聚酯材料技术领域，具体涉及一种阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品。
背景技术
常规聚酯纤维的功能性单一且易燃，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。纤维的阻燃性是目前人们关注的热点之一。现在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，大多数纺织纤维工作在大气环境下，直接暴露于阳光，这就使得纺织纤维不可避免地要受到阳光中紫外线的辐射作用而逐渐丧失其良好的机械性能，光泽变差，颜色发黄。作为常用纤维原料之一的聚酯也不可避免地遇到了同样问题。
众所周知，有机高分子材料大多数易燃，且已发生多起高分子材料导致的火灾意外。因此，解决聚酯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，还拥有抗紫外的性能，有效提升性能的阻燃聚酯材料。
本发明的目的之二在于，提供一种能快速制作出上述阻燃聚酯材料的阻燃聚酯材料制备方法。
本发明的目的之三在于，提供一种阻燃聚酯粒料制备方法。
本发明的目的之四在于，提供一种阻燃聚酯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：
一种阻燃聚酯材料，其结构式如下：
Figure BDA0002311267210000021
其中：R1为-H或-OH；R2为-H、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7中任一种；R3为-C2H4或C6H4。
一种阻燃聚酯材料的制备方法，其包括以下步骤(以下均以反应官能团摩尔分数表示)：
(1)通过酯化反应制得端羧基的二苯甲酮衍生物，具体的，所述步骤(1)具体包括以下步骤：(1.1)将1份2,4-二羟基二苯甲酮衍生物，1.0～1.2份酸酐，0.01～5％份催化剂和50份有机溶剂a相混合搅拌，加热回流10～15h，获得第一溶液；(1.2)将第一溶液静置，过滤，有机相减压蒸馏，得到端羧基的二苯甲酮衍生物，记为A；
(2)通过酯化反应制得异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物，具体的，所述步骤(2)具体包括以下步骤：(2.1)将1份A，1.0～1.2份羟乙基异氰尿酸酯，0.01～5％份催化剂和60份有机溶剂a相混合搅拌，加热回流10～20h，获得第二溶液；(2.2)将第二溶液静置，过滤，有机相减压蒸馏，真空干燥后，得到异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物，记为B；
(3)通过取代反应制得到异氰尿酸酯结构的二元醇，具体的，所述步骤(3)具体包括以下步骤：(3.1)将1份B、1份氢氧化钠溶于80份水中将此悬浮液强烈搅拌加热至90～95℃，在6～8h内滴入由40份水、2份氢氧化钠和4份氯乙醇组成的混合冷却溶液；(3.2)将混合冷却溶液静置5～24h后，将混合冷却溶液进行真空浓缩，残留组分得到富集，加入沸腾的有机溶剂b进行溶解，过滤后冷却，旋蒸，得到异氰尿酸酯结构的二元醇，记为C；
(4)通过酯化、缩聚反应，制得阻燃聚酯材料，具体的，所述步骤(4)具体包括以下步骤：(4.1)将0.01～0.1份C、0.9～0.99份乙二醇、1份对苯二甲酸和0.01～5％份催化剂进行搅拌混合，加热升温，反应温度控制在220～240℃，充氮气保持0.1～0.2MPa，压力0.28～0.32MPa；(4.2)酯化反应结束后，启动真空泵缓慢抽真空，将从低真空进入高真空的时间控制在30～35min；(4.3)进入高真空后，控制温度为280～285℃，聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.15～0.20MPa，打开放料阀，让熔体从铸带头流出，制得阻燃聚酯材料。
一种阻燃聚酯粒料制备方法，将上述的阻燃聚酯材料引入切粒机，通过切粒工序，得到阻燃聚酯粒料。
一种阻燃聚酯纤维制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备抗氧剂和上述的阻燃聚酯粒料，所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂的重量份数比为：100：0.05～0.1，所述抗氧剂为1010、磷酸三甲酯、抗氧剂122或抗氧剂300；
(2)将所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂置于80～120℃真空干燥4～6h，然后置于100～140℃真空干燥12～30h；
(3)干燥完毕后，将所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂相混合然后加入挤出机中，调节挤出机的各区温度至245～255℃，喂料速度为130g/min，螺杆转速100r/min，通过挤出得到阻燃聚酯纤维。所述挤出机优选为双螺杆挤出机。
一种上述的阻燃聚酯纤维制备方法制得的阻燃聚酯纤维制品。
本发明的提供的阻燃聚酯材料，其反应过程如下：
Figure BDA0002311267210000041
本发明的有益效果为：本发明采用邻羟基二苯甲酮衍生物、酸酐、2-羟乙基异氰尿酸酯、氯乙醇、对苯二甲酸与乙二醇作为原料，摆脱了传统聚酯易燃的缺陷，同时反应步骤简单，易于操作；采用2-羟乙基异氰尿酸酯作为原料之一。一方面，2-羟乙基异氰尿酸酯作为三官能度原料，-OH、-NH2的反应活性较高，反应灵活性大；另一方面，具有较高的含氮量，在材料阻燃性上有突出的效果；采用邻羟基二苯甲酮衍生物作为原料之一。首先，邻羟基二苯甲酮衍生物具有紫外吸收的作用，可作为光稳定剂使用；第二，其结构中对位的羟基可作为反应点进行酯化；最后，含有苯环结构与聚酯结构相近，具有较好的相容性，利于广泛推广应用。
下面结合实施例，对本发明进一步说明。
具体实施方式
实施例1：本实施例提供的一种阻燃聚酯粒料制备方法，其包括以下步骤：
(1)将1份2,4-二羟基二苯甲酮衍生物(R1：-H、R2：-H)，1.2份丁二酸酐，0.01％份4-二甲氨基吡啶，50份四氢呋喃置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流10h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，得到端羧基的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：酚-OH减弱；3386cm-1：-OH生成；1780cm-1：环-C＝O消失；1750cm-1：-C＝O生成)，记为A；
(2)将1份A，1.2份羟乙基异氰尿酸酯，0.01％份4-二甲氨基吡啶，60份四氢呋喃置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流10h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，真空干燥后，得到异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：-OH存在；3215cm-1：仲-NH存在；3386cm-1：-OH消失；1761cm-1：酯-C＝O存在)，记为B；
(3)将1份B、1份氢氧化钠溶于80份水中将此悬浮液强烈搅拌加热至90℃，在8h内滴入由40份水、2份氢氧化钠和4份氯乙醇组成的混合冷却溶液，放置过夜后，将溶液进行真空浓缩，残留组分得到富集，加入沸腾的N,N-二甲基甲酰胺进行溶解，过滤后冷却，旋蒸，得到异氰尿酸酯结构的二元醇(IR：3523cm-1、3395cm-1：-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为C；
(4)将0.01份C、0.99份乙二醇、1份对苯二甲酸、0.01％份4-二甲氨基吡啶，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa；反应温度控制在230℃，压力0.32MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；酯化反应结束后，启动真空泵，对反应釜内缓慢抽真空，通过真空缓冲罐放空阀调节抽气量，将从低真空进入高真空的时间控制在30min；进入高真空后，控制温度为280℃；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，出料电流1.0A，搅拌转速80％，扭矩70N·m，达到出料条件后，通氮气至压力为0.20MPa，得到聚酯(IR：3523cm-1：-OH消失；3395cm-1：酚-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为D；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到阻燃聚酯粒料。
实施例2：本实施例提供的一种阻燃聚酯粒料制备方法，其包括以下步骤：
(1)将1份2,4-二羟基二苯甲酮衍生物(R1：-H、R2：-OCH3)，1.0份邻苯二甲酸酐，5％份醋酸锌，50份丙酮置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流15h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，得到端羧基的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：酚-OH减弱；3386cm-1：-OH生成；1780cm-1：环-C＝O消失；1750cm-1：-C＝O生成)，记为A；
(2)将1份A，1.0份羟乙基异氰尿酸酯，5％份醋酸锌，60份丙酮置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流20h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，真空干燥后，得到异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：-OH存在；3215cm-1：仲-NH存在；3386cm-1：-OH消失；1761cm-1：酯-C＝O存在)，记为B；
(3)将1份B、1份氢氧化钠溶于80份水中将此悬浮液强烈搅拌加热至95℃，在6h内滴入由40份水、2份氢氧化钠和4份氯乙醇组成的混合冷却溶液，放置过夜后，将溶液进行真空浓缩，残留组分得到富集，加入沸腾的异丙醇进行溶解，过滤后冷却，旋蒸，得到异氰尿酸酯结构的二元醇(IR：3523cm-1、3395cm-1：-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为C；
(4)将0.1份C、0.9份乙二醇、1份对苯二甲酸、5％份醋酸锌，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa；反应温度控制在220℃，压力0.28MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；酯化反应结束后，启动真空泵，对反应釜内缓慢抽真空，通过真空缓冲罐放空阀调节抽气量，将从低真空进入高真空的时间控制在35min；进入高真空后，控制温度为285℃；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，出料电流1.0A，搅拌转速80％，扭矩70N·m，达到出料条件后，通氮气至压力为0.15MPa，得到聚酯(IR：3523cm-1：-OH消失；3395cm-1：酚-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为D；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到阻燃聚酯粒料。
实施例3：本实施例提供的一种阻燃聚酯粒料制备方法，其包括以下步骤：
(1)将1份2,4-二羟基二苯甲酮衍生物(R1：-OH、R2：-OC2H5)，1.1份丁二酸酐，1％份三氧化二锑，50份N,N-二甲基甲酰胺置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流12h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，得到端羧基的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：酚-OH减弱；3386cm-1：-OH生成；1780cm-1：环-C＝O消失；1750cm-1：-C＝O生成)，记为A；
(2)将1份A，1.1份羟乙基异氰尿酸酯，1％份三氧化二锑，60份N,N-二甲基甲酰胺置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流15h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，真空干燥后，得到异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：-OH存在；3215cm-1：仲-NH存在；3386cm-1：-OH消失；1761cm-1：酯-C＝O存在)，记为B；
(3)将1份B、1份氢氧化钠溶于80份水中将此悬浮液强烈搅拌加热至92℃，在7h内滴入由40份水、2份氢氧化钠和4份氯乙醇组成的混合冷却溶液，放置过夜后，将溶液进行真空浓缩，残留组分得到富集，加入沸腾的二氧六环进行溶解，过滤后冷却，旋蒸，得到异氰尿酸酯结构的二元醇(IR：3523cm-1、3395cm-1：-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为C；
(4)将0.05份C、0.95份乙二醇、1份对苯二甲酸、1％份三氧化二锑，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa；反应温度控制在240℃，压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；酯化反应结束后，启动真空泵，对反应釜内缓慢抽真空，通过真空缓冲罐放空阀调节抽气量，将从低真空进入高真空的时间控制在33min；进入高真空后，控制温度为283℃；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，出料电流1.0A，搅拌转速80％，扭矩70N·m，达到出料条件后，通氮气至压力为0.18MPa，得到聚酯(IR：3523cm-1：-OH消失；3395cm-1：酚-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为D；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到阻燃聚酯粒料。
实施例4：本实施例提供的一种阻燃聚酯粒料制备方法，其包括以下步骤：
(1)将1份2,4-二羟基二苯甲酮衍生物(R1：-OH、R2：-OC3H7)，1.0-1.2份邻苯二甲酸酐，3％份氧化亚锡，50份二氧六环置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流15h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，得到端羧基的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：酚-OH减弱；3386cm-1：-OH生成；1780cm-1：环-C＝O消失；1750cm-1：-C＝O生成)，记为A；
(2)将1份A，1.2份羟乙基异氰尿酸酯，3％份氧化亚锡，60份二氧六环置于三口烧瓶中，机械搅拌，加热回流15h，静置，过滤，有机相减压蒸馏，真空干燥后，得到异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物(IR：3352cm-1：-OH存在；3215cm-1：仲-NH存在；3386cm-1：-OH消失；1761cm-1：酯-C＝O存在)，记为B；
(3)将1份B、1份氢氧化钠溶于80份水中将此悬浮液强烈搅拌加热至95℃，在8h内滴入由40份水、2份氢氧化钠和4份氯乙醇组成的混合冷却溶液，放置过夜后，将溶液进行真空浓缩，残留组分得到富集，加入沸腾的丁酮进行溶解，过滤后冷却，旋蒸，得到异氰尿酸酯结构的二元醇(IR：3523cm-1、3395cm-1：-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为C；
(4)将0.03份C、0.97份乙二醇、1份对苯二甲酸、3％份氧化亚锡，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa；反应温度控制在230℃，压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；酯化反应结束后，启动真空泵，对反应釜内缓慢抽真空，通过真空缓冲罐放空阀调节抽气量，将从低真空进入高真空的时间控制在35min；进入高真空后，控制温度为285℃；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，出料电流1.0A，搅拌转速80％，扭矩70N·m，达到出料条件后，通氮气至压力为0.20MPa，得到聚酯(IR：3523cm-1：-OH消失；3395cm-1：酚-OH存在；1712cm-1：酯-C＝O存在)，记为D；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到阻燃聚酯粒料。
应用实施例1：本实施例提供的一种阻燃聚酯纤维制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备抗氧剂1010和实施例1制得的阻燃聚酯粒料，所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂1010的重量份数比为100：0.05；
(2)将聚酯粒料和抗氧剂1010置于80℃真空干燥5h，然后置于140℃真空干燥24h；高速搅拌，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，将双螺杆挤出机的各区温度分别设定为245/246/248/250/255℃，螺杆转速100r/min，喂料速度为130g/min，得到阻燃聚酯纤维。
应用实施例2：本实施例提供的一种阻燃聚酯纤维制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备磷酸三甲酯和实施例2制得的阻燃聚酯粒料，所述阻燃聚酯粒料和磷酸三甲酯的重量份数比为100：0.06；
(2)将聚酯粒料和磷酸三甲酯置于120℃真空干燥5h，然后置于100℃真空干燥24h；高速搅拌，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，将双螺杆挤出机的各区温度分别设定为245/246/248/250/255℃，螺杆转速100r/min，喂料速度为130g/min，得到阻燃聚酯纤维。
应用实施例3：本实施例提供的一种阻燃聚酯纤维制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备抗氧剂300和实施例3制得的阻燃聚酯粒料，所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂300的重量份数比为100：0.06；
(2)将聚酯粒料和抗氧剂300置于100℃真空干燥5h，然后置于120℃真空干燥24h；高速搅拌，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，将双螺杆挤出机的各区温度分别设定为245/246/248/250/255℃，螺杆转速100r/min，喂料速度为130g/min，得到阻燃聚酯纤维。
应用实施例4：本实施例提供的一种阻燃聚酯纤维制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备抗氧剂122和实施例4制得的阻燃聚酯粒料，所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂122的重量份数比为100：0.08；
(2)将聚酯粒料和抗氧剂122置于120℃真空干燥5h，然后置于140℃真空干燥24h；高速搅拌，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，将双螺杆挤出机的各区温度分别设定为245/246/248/250/255℃，螺杆转速100r/min，喂料速度为130g/min，得到阻燃聚酯纤维。
对比例1，提供的一种聚酯纤维的制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备原料，原料由下重量份的组份组成：普通聚酯粒料100份，抗氧剂10100.05份。
(2)将普通聚酯粒料和抗氧剂置于80℃真空干燥5h，140℃真空干燥24h；高速搅拌，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的各区温度依次为245/246/248/250/255℃，螺杆转速100r/min，喂料速度为130g/min，得到聚酯纤维。
对比例2，提供的一种聚酯纤维的制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备原料，原料由下重量份的组份组成：普通聚酯粒料100份，抗氧剂10100.5份，有机磷系阻燃剂0.01份。
(2)将普通聚酯粒料、抗氧剂1010和有机磷系阻燃剂置于80℃真空干燥5h，140℃真空干燥24h；高速搅拌，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的各区温度依次为245/246/248/250/255℃，螺杆转速100r/min，喂料速度为130g/min，得到聚酯纤维。
对比例3，提供的一种聚酯纤维的制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备原料，原料由下重量份的组份组成：普通聚酯粒料100份，抗氧剂10100.5份，有机磷系阻燃剂0.01份，紫外吸收剂0.01份。
(2)将将普通聚酯粒料、抗氧剂1010、有机磷系阻燃剂和紫外吸收剂置于80℃真空干燥5h，140℃真空干燥24h；高速搅拌，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的各区温度依次为245/246/248/250/255℃，螺杆转速100r/min，喂料速度为130g/min，得到聚酯纤维。
分别对本发明应用实施例1-4、对比例1-3制备的PET纤维的物理性能进行检测，其的阻燃性和抗菌防霉性能对比结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002311267210000121
从表1中可以看出，本发明的阻燃聚酯纤维与目前常规聚酯纤维相比，包括阻燃性、力学性能上的优势显著。表1结果显示在与各后添加助剂的聚酯纤维相比，由于后添加的助剂分散性的问题，致本发明的聚酯纤维的各项性能数据均优，综合性能优势明显。
综合而言，本发明的阻燃聚酯纤维，在阻燃性上优势明显，同时具有耐候抗老化的优点。其中测试方法如下：
1)阻燃性：置于明火上，肉眼观察阻燃效果。阻燃性表示方法：5为最优，1为最差。
2)力学性能测试(断裂伸长率、拉伸应力)：聚酯纤维样品的力学性能采用美国TA公司制造的型号为Q800 DMA分析仪的力学测试功能.试样长度8mm，温度35℃，预张力0.001N，载荷方式0.2N/min。
上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似方法及组分而得到的其它纤维及其制备方法均在本发明保护范围内。

Claims (9)

1.一种阻燃聚酯材料，其特征在于，其结构式如下：
Figure RE-RE-DEST_PATH_IMAGE001
其中：R1为-H或-OH；R2为-H、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7中任一种；R3为-C2H4或C6H4。
2.一种阻燃聚酯材料制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）通过酯化反应制得端羧基的二苯甲酮衍生物，记为A；
（2）通过酯化反应制得异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物，记为B；
（3）通过取代反应制得到异氰尿酸酯结构的二元醇，记为C；
（4）通过酯化、缩聚反应，制得阻燃聚酯材料。
3.根据权利要求2所述的阻燃聚酯材料制备方法，其特征在于：所述步骤（1）具体包括以下步骤：
（1.1）将1份2,4-二羟基二苯甲酮衍生物，1.0～1.2份酸酐，0.01～5%份催化剂和50份有机溶剂a相混合搅拌，加热回流10～15h，获得第一溶液；
（1.2）将第一溶液静置，过滤，有机相减压蒸馏，得到端羧基的二苯甲酮衍生物；
以上均以反应官能团摩尔分数表示。
4.根据权利要求3所述的阻燃聚酯材料制备方法，其特征在于：所述步骤（2）具体包括以下步骤：
（2.1）将1份A，1.0～1.2份羟乙基异氰尿酸酯，0.01～5%份催化剂和60份有机溶剂a相混合搅拌，加热回流10～20h，获得第二溶液；
（2.2）将第二溶液静置，过滤，有机相减压蒸馏，真空干燥后，得到异氰尿酸酯改性的二苯甲酮衍生物；
以上均以反应官能团摩尔分数表示。
5.根据权利要求4所述的阻燃聚酯材料制备方法，其特征在于：所述步骤（3）具体包括以下步骤：
（3.1）将1份B、1份氢氧化钠溶于80份水中将此悬浮液强烈搅拌加热至 90～95℃，在6～8h内滴入由40份水、2份氢氧化钠和4份氯乙醇组成的混合冷却溶液；
（3.2）将混合冷却溶液静置5～24h后，将混合冷却溶液进行真空浓缩，残留组分得到富集，加入沸腾的有机溶剂b进行溶解，过滤后冷却，旋蒸，得到异氰尿酸酯结构的二元醇；
以上均以反应官能团摩尔分数表示。
6.根据权利要求5所述的阻燃聚酯材料制备方法，其特征在于：所述步骤（4）具体包括以下步骤：
（4.1）将0.01～0.1份C、0.9～0.99份乙二醇、1份对苯二甲酸和0.01～5%份催化剂进行搅拌混合，加热升温，反应温度控制在220～240℃，充氮气保持0.1～0.2MPa，压力0.28～0.32MPa；
（4.2）酯化反应结束后，启动真空泵缓慢抽真空，将从低真空进入高真空的时间控制在30～35min；
（4.3）进入高真空后，控制温度为280～285℃，聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.15～0.20MPa，打开放料阀，让熔体从铸带头流出，制得阻燃聚酯材料。
7.一种阻燃聚酯粒料制备方法，其特征在于：将权利要求1或2-7中任意一项所述的阻燃聚酯材料引入切粒机，通过切粒工序，制得阻燃聚酯粒料。
8.一种阻燃聚酯纤维制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）预备抗氧剂和权利要求8所述的阻燃聚酯粒料，所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂的重量份数比为：100：0.05～0.1，所述抗氧剂为1010、磷酸三甲酯、抗氧剂122或抗氧剂300；
（2）将所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂置于80～120℃真空干燥4～6h，然后置于100～140℃真空干燥12～30h；
（3）干燥完毕后，将所述阻燃聚酯粒料和抗氧剂相混合然后加入挤出机中，调节挤出机的各区温度至245～255℃，喂料速度为130g/min，螺杆转速100r/min，通过挤出得到阻燃聚酯纤维。
9.一种采用权利要求8所述的阻燃聚酯纤维制备方法制得的阻燃聚酯纤维制品。
CN201911259623.XA 2019-12-10 2019-12-10 阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品 Active CN110878137B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911259623.XA CN110878137B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911259623.XA CN110878137B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110878137A true CN110878137A (zh) 2020-03-13
CN110878137B CN110878137B (zh) 2022-04-12

Family

ID=69731381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911259623.XA Active CN110878137B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110878137B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111826741A (zh) * 2020-07-26 2020-10-27 向自嫒 一种负离子涤纶纤维及面料
CN115785626A (zh) * 2022-11-15 2023-03-14 马鞍山水木方舟新材料科技有限公司 一种改性塑料粒子及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050027098A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Hayes Richard Allen Sulfonated aliphatic-aromatic copolyesters and shaped articles produced therefrom
CN101580574A (zh) * 2009-06-10 2009-11-18 苏州沃斯汀新材料有限公司 阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法
CN103467727A (zh) * 2013-08-13 2013-12-25 嘉兴市清河高力绝缘有限公司 水溶性聚酯树脂及其氨基烤漆的制备方法
CN105482085A (zh) * 2015-11-24 2016-04-13 清华大学 一种抗紫外共聚酯及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050027098A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Hayes Richard Allen Sulfonated aliphatic-aromatic copolyesters and shaped articles produced therefrom
CN101580574A (zh) * 2009-06-10 2009-11-18 苏州沃斯汀新材料有限公司 阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法
CN103467727A (zh) * 2013-08-13 2013-12-25 嘉兴市清河高力绝缘有限公司 水溶性聚酯树脂及其氨基烤漆的制备方法
CN105482085A (zh) * 2015-11-24 2016-04-13 清华大学 一种抗紫外共聚酯及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111826741A (zh) * 2020-07-26 2020-10-27 向自嫒 一种负离子涤纶纤维及面料
CN115785626A (zh) * 2022-11-15 2023-03-14 马鞍山水木方舟新材料科技有限公司 一种改性塑料粒子及其制备方法
CN115785626B (zh) * 2022-11-15 2024-03-12 嘉禾伍丰(河北)包装科技有限公司 一种改性塑料粒子及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110878137B (zh) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110878137B (zh) 阻燃聚酯材料及其制备方法、粒料和纤维制品
US5763538A (en) Process for making an oriented polyester article having improved hydrolytic stability
CN111100267B (zh) 一种感光变色低熔点聚酯母粒及其制备方法
CN114634691A (zh) 全生物降解复合材料及其制备方法
CN110903470B (zh) Pet材料及其制备方法、粒料和纤维制品
CN114605754A (zh) 一种高透光率防紫外老化聚氯乙烯膜的制备方法
CN111100307A (zh) 一种感温变色低熔点聚酯母粒及其制备方法
CN112266589B (zh) 一种抗蠕变pbat材料及其制备方法和应用
CN111101233B (zh) 一种感光变色低熔点聚酯纤维及其制备方法
CN101130603A (zh) 改性聚对苯二甲酸丙二醇酯及生产方法
CN109563255B (zh) 用于生产3d打印物体的热塑性聚酯
CN111621008B (zh) 一种抗菌耐高温共聚酯的制备方法
CN116376189B (zh) 一种高耐久复合装饰膜及其制备方法
CN109517147B (zh) 一种环保型聚酯的制备方法
CN111101234B (zh) 一种感温变色低熔点聚酯纤维及其制备方法
CN102702698A (zh) 透明薄膜级pc/聚酯合金材料及其制备方法
KR102642777B1 (ko) 열가소성 폴리에스테르를 포함하는 폴리머 조성물
CN110158185A (zh) 废旧聚酯瓶片再生利用加工抗紫外线涤纶短纤的工艺
SU615866A3 (ru) Способ получени полиэфиров
WO2023060560A1 (zh) 一种p-n-b阻燃pbs塑料及其制备方法
CN110845712B (zh) 一种聚酯及其制备方法
CN114539503B (zh) 一种织物涂层用阻燃聚氨酯树脂及其制备方法
WO2020019227A1 (zh) 一种服装辅料用涤纶短纤维的生产工艺
JP4296709B2 (ja) ポリエステル樹脂組成物及び当該組成物を用いてなる成形品
JPH07267937A (ja) ベンゾトリアゾール系化合物およびその用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant