一種含磷阻燃改性ptt共聚酯及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，具體地說是一種含磷阻燃改性PTT共聚酯及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)與聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)同屬半芳香族聚酯。PTT由于其分子結(jié)構中三個亞甲基形成的“奇碳效應”，而使其具有優(yōu)良的回彈性，除此之外，PTT纖維還具有良好的耐化學性、抗污性、染色性和低靜電性等特性，因此PTT纖維在服裝、地毯、家紡等領域的應用日趨廣泛。PTT纖維與其它纖維一樣屬易燃纖維，因此對其進行阻燃改性的研究非常必要，而目前對PTT阻燃改性的研究報道較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種含磷阻燃改性PTT共聚酯及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為=PTT 80%?90%、2_羧乙基苯基次膦酸5%?10%、聚環(huán)氧丙烷2% ?6%、PTFE 0.1% ?1%、穩(wěn)定劑 0.1% ?0.5%、抗氧劑 0.1% ?0.5%。
[0005]所述PTT是通過對苯二甲酸和1，3-丙二醇制得的特性黏度為0.8?0.9dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述聚環(huán)氧丙烷的數(shù)均分子量為600?5000。
[0007]所述PTFE為粒徑在0.5?10nm之間的納米聚四氟乙烯。
[0008]所述穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯或磷酸三苯酯。
[0009]所述抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0010]上述的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯的制備方法，包括以下步驟:
(1)、以1，3_丙二醇為溶劑，將2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得質(zhì)量百分比含量為20?40wt%的漿液，在室溫和轉(zhuǎn)速為8000?1000rpm條件下，攪拌20?40分鐘，得到含磷阻燃劑單體的預聚液；
(2)、取對苯二甲酸與I，3-丙二醇按質(zhì)量1:1?2加入聚合釜中，同時添加對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交換催化劑醋酸銻，在溫度200°C?255°C、壓力0.1?0.4MPa下進行酯化反應I?4h ;
(3)、待酯交換率達到98%以上時，再加入對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的縮聚催化劑鈦酸四丁酯和步驟(I)制得的含磷阻燃劑單體的預聚液，同時按聚酯總質(zhì)量百分比含量加入所述的聚環(huán)氧丙烷、PTFE、穩(wěn)定劑和抗氧劑，在溫度250°C?275°C、壓力小于SOPa下進行縮聚反應2?4h，當產(chǎn)物的特性粘度達到0.8?0.9dL/g后，鑄帶、切粒，得到縮聚物；
(4)、將步驟(3)的縮聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的環(huán)境下固相縮聚3?15h，然后冷卻，出料，即制得本發(fā)明的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有優(yōu)異的阻燃抗熔滴性能和可紡性能，其極限氧指數(shù)(LOI)可達32%以上，阻燃級別可達UL94 V-O級，因而可作為生產(chǎn)阻燃PTT纖維及纖維制品、阻燃PTT塑料制品的原料；而且本發(fā)明提供的制備工藝簡便，具有易操作和實用性強等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實施例來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0013]實施例1:
一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:ΡΤΤ 90%、2-羧乙基苯基次膦酸5%、聚環(huán)氧丙烷4%、PTFE 0.5%、磷酸三甲酯0.3%、四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2%，其中，所述PTT是通過對苯二甲酸和I，3-丙二醇制得的特性黏度為0.8?0.9dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯；所述聚環(huán)氧丙烷的數(shù)均分子量為600?5000 ;所述PTFE為粒徑在0.5?10nm之間的納米聚四氟乙烯。
[0014]制備方法:(I)、以1，3-丙二醇為溶劑，將2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得質(zhì)量百分比含量為20?40wt%的漿液，在室溫和轉(zhuǎn)速為8000?1000rpm條件下，攪拌20?40分鐘，得到含磷阻燃劑單體的預聚液；(2)、取對苯二甲酸與1，3-丙二醇按質(zhì)量1:1?2加入聚合釜中，同時添加對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交換催化劑醋酸銻，在溫度200°C?255°C、壓力0.1?0.4MPa下進行酯化反應I?4h ; (3)、待酯交換率達到98%以上時，再加入對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的縮聚催化劑鈦酸四丁酯和步驟(I)制得的含磷阻燃劑單體的預聚液，同時按聚酯總質(zhì)量百分比含量加入所述的聚環(huán)氧丙烷、PTFE、磷酸三甲酯、四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，在溫度250°C?275°C、壓力小于80Pa下進行縮聚反應2?4h，當產(chǎn)物的特性粘度達到0.8?0.9dL/g后，鑄帶、切粒，得到縮聚物；(4)、將步驟(3)的縮聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的環(huán)境下固相縮聚3?15h，然后冷卻，出料，即制得本發(fā)明的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯。
[0015]實施例2:
一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 82%、2_羧乙基苯基次膦酸10%、聚環(huán)氧丙烷6%、PTFE 1%、磷酸三苯酯0.5%、四[β -(3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5%，其中，所述PTT是通過對苯二甲酸和1，3_丙二醇制得的特性黏度為0.8?0.9dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯；所述聚環(huán)氧丙烷的數(shù)均分子量為600?5000 ;所述PTFE為粒徑在0.5?10nm之間的納米聚四氟乙烯。
[0016]制備方法:(I)、以1，3_丙二醇為溶劑，將2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得質(zhì)量百分比含量為20?40wt%的漿液，在室溫和轉(zhuǎn)速為8000?1000rpm條件下，攪拌20?40分鐘，得到含磷阻燃劑單體的預聚液；(2)、取對苯二甲酸與1，3_丙二醇按質(zhì)量1:1?2加入聚合釜中，同時添加對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交換催化劑醋酸銻，在溫度200°C?255°C、壓力0.1?0.4MPa下進行酯化反應I?4h ; (3)、待酯交換率達到98%以上時，再加入對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的縮聚催化劑鈦酸四丁酯和步驟(I)制得的含磷阻燃劑單體的預聚液，同時按聚酯總質(zhì)量百分比含量加入所述的聚環(huán)氧丙烷、PTFE、磷酸三苯酯、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，在溫度250°C?275°C、壓力小于80Pa下進行縮聚反應2?4h，當產(chǎn)物的特性粘度達到0.8?0.9dL/g后，鑄帶、切粒，得到縮聚物；(4)、將步驟(3)的縮聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的環(huán)境下固相縮聚3?15h，然后冷卻，出料，即制得本發(fā)明的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯。
【主權項】
1.一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT80%?90%、2-羧乙基苯基次膦酸5%?10%、聚環(huán)氧丙烷2%?6%、PTFE 0.1%?1%、穩(wěn)定劑0.1% ?0.5%、抗氧劑 0.1% ?0.5%O
2.根據(jù)權利要求1所述的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述PTT是通過對苯二甲酸和1，3_丙二醇制得的特性黏度為0.8?0.9dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述聚環(huán)氧丙烷的數(shù)均分子量為600?5000。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述PTFE為粒徑在0.5?10nm之間的納米聚四氟乙烯。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯或磷酸三苯酯。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其特征在于，所述抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、以1，3_丙二醇為溶劑，將2-羧乙基苯基次膦酸溶解和配得質(zhì)量百分比含量為20?40wt%的漿液，在室溫和轉(zhuǎn)速為8000?1000rpm條件下，攪拌20?40分鐘，得到含磷阻燃劑單體的預聚液； (2)、取對苯二甲酸與1，3-丙二醇按質(zhì)量1:1?2加入聚合釜中，同時添加對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的酯交換催化劑醋酸銻，在溫度200°C?255°C、壓力0.1?0.4MPa下進行酯化反應I?4h ; (3)、待酯交換率達到98%以上時，再加入對苯二甲酸重量0.1%?0.5%的縮聚催化劑鈦酸四丁酯和步驟(I)制得的含磷阻燃劑單體的預聚液，同時按聚酯總質(zhì)量百分比含量加入所述的聚環(huán)氧丙烷、PTFE、穩(wěn)定劑和抗氧劑，在溫度250°C?275°C、壓力小于SOPa下進行縮聚反應2?4h，當產(chǎn)物的特性粘度達到0.8?0.9dL/g后，鑄帶、切粒，得到縮聚物； (4)、將步驟(3)的縮聚物烘干，于180°C?210°C、100?20Pa的環(huán)境下固相縮聚3?15h，然后冷卻，出料，即制得本發(fā)明的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含磷阻燃改性PTT共聚酯及其制備方法。本發(fā)明的一種含磷阻燃改性PTT共聚酯，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為：PTT80%～90%、2-羧乙基苯基次膦酸5%～10%、聚環(huán)氧丙烷2%～6%、PTFE0.1%～1%、穩(wěn)定劑0.1%～0.5%、抗氧劑0.1%～0.5%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有優(yōu)異的阻燃抗熔滴性能和可紡性能，其極限氧指數(shù)（LOI）可達32%以上，阻燃級別可達UL94V-0級，因而可作為生產(chǎn)阻燃PTT纖維及纖維制品、阻燃PTT塑料制品的原料；而且本發(fā)明提供的制備工藝簡便，具有易操作和實用性強等優(yōu)點。
【IPC分類】C08K5-521, C08G63-692, C08K5-134, C08K5-523, C08L67-00, C08L27-18
【公開號】CN104861426
【申請?zhí)枴緾N201410559504
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島欣展塑膠有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年10月18日