一种阻燃抗静电ptt聚酯的连续聚合制备方法及制备的聚酯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及聚酯领域,具体讲,涉及一种阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合制备方法及制备的聚酯。包括以下步骤:将对苯二甲酸与丙二醇放入打浆釜,加入催化剂进行打浆,放进浆料供应罐;通过第一酯化釜和第二酯化釜的酯化反应后泵入管道,管道依次经过注射器1和注射器2;将抗静电剂通过注射器1、阻燃剂通过注射器2在线添加入管道中;然后泵入全混釜进行混合;最后依次进入预缩聚釜、终缩聚釜和增粘缩聚釜进行缩聚反应,特性粘数为1.30~1.4dL/g出料,切粒得到PTT聚酯。采用连续聚合制备方法制备得到的阻燃抗静电PTT聚酯的质量稳定,消除了间歇聚合釜与釜之间的差异和同一反应釜内的差异,适合大规模工业化生产。
【专利说明】一种阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合制备方法及制备的聚酯
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚酯领域,具体讲,涉及一种阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合制备方法及制备的聚酯。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种性能优异的新型聚酯,其特殊的结构和优良的物理化学性能,使之在纺织、工程塑料、薄膜等领域获得广泛应用。由于PTT大分子链上存在的三个亚甲基而导致的区别于PET和PBT的“奇碳效应”,使得PTT聚酯纤维能够同时克服PET的刚性和PBT的柔性,并兼有PET和PA的优点,如优异的回弹性、易加工性、易染色性以及蓬松性等。因此其在服装,地毯,家纺等领域应用广泛,但PTT纤维与其他聚酯纤维一样属于易燃纤维,容易引起火灾或使火灾蔓延,因此有必要对其进行阻燃。
[0003]如专利ZL200910115177.5“一种阻燃PTT聚酯的制备方法”、ZL200910115176.0“一种阻燃PTT聚酯纤维及其生产方法”采用与含磷的单体共聚制备出了具有阻燃特性的PTT。
[0004]同时当PTT应用于冬季、春季的面料与服装方面时以及在地毯用丝方面,由于聚酷本身的分子结构特点,PTT属于疏水性纤维,在纤维表面,水分子无法进入纤维内部,这就造成了在冬春季,由于面料的摩擦作用,在纤维表面会形成电荷的聚集,从而导致一方面,静电放电,造成火花并产生一定的电击,致使服用舒适性下降;另一方面,由于静电的积聚,造成了对灰尘的吸附作用,致使抗污能力下降。
[0005]为了克服这些缺点,人们对PTT及纤维进行了许多有效的改进,其中,现有技术中,抗静电纤维的制备方法主要为使用抗静电母粒法,即首先制备抗静电母粒,然后在纺丝过程中采用母粒法混纺制备抗静电纤维,如专利申请200910198373.3。此法的缺点是母粒的制备工序复杂。
[0006]专利ZL200810107245.9采用共缩聚的方法制备出了具有抗静电性能的聚对苯二
甲酸丙二醇酯切片。
[0007]专利申请200610038511.8 “连续生产阻燃性聚酯的方法及设备”公开了一种连续生产阻燃性聚酯的方法及设备。包括将聚合设备中聚合成的聚酯熔体通过主管道输入共混合装置、将阻燃性功能粒子先加入助剂在气流粉粉碎机中进行粉碎和分散处理,然后与聚酯在混合器中混合、将得到的混合物加入共混合装置中共混处理,得阻燃性聚酯。设备有粒子微加工设备与混合器连接,混合器和共混合装置连接,混合器通过主管道与连续聚合设备连接。
[0008] 在特种行业的工装方面,除了要求聚酯具有一定抗静电效果,还同时要求具备一定的阻燃特性。
[0009]间歇方法制备阻燃抗静电的聚对苯二甲酸丙二醇酯的专利,但在生产实际中,通常采用连续聚合的方法进行改性聚酯的制备,一方面,连续生产可以保证产品的质量稳定,避免了批次与批次之间的性能指标的差异,另一方面也可以比较进行大规模的工业化生产,有效降低产品的成本,进一步提高产品的市场竞争力。
[0010]为了同时满足上述要求,本发明进行了阻燃抗静电PTT共聚物的连续聚合制备,通过连续聚合的方法制备出具有阻燃抗静电的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)共聚物切片原料。
【发明内容】
[0011]本发明的首要发明目的在于提出了一种阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法。
[0012]本发明的第二发明目的在于提出了采用该阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法制备的聚酯。
[0013]为了实现本发明的目的,采用的技术方案为:
[0014]一种阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,包括以下步骤:
[0015](I)将对苯二甲酸与丙二醇放入打浆釜,加入催化剂进行打浆,放进浆料供应罐;
[0016](2)将步骤(1)所得的浆料泵入第一酯化釜,进行酯化反应,然后进入第二酯化釜,进行酯化反应得到酯化物;然后泵入管道,所述管道依次经过注射器I和注射器2 ;
[0017](3)将抗静电剂在熔化釜中熔化,加入抗氧剂,泵入聚醚供应罐中;将阻燃剂与溶剂在阻燃剂浆料罐中混合,泵入阻燃剂供应罐;
[0018](4)将步骤(3)制备得到的抗静电剂通过注射器I在线添加入管道中、阻燃剂通过注射器2在线添加入管道中;或将步骤(3)制备得到的阻燃剂通过注射器I在线添加入管道中、抗静电剂通过注射器2在线添加入管道中;
[0019](5)将管道中的混有抗静电剂和阻燃剂的酯化物泵入全混釜,进行充分混合;
[0020](6)控制熔体液面依次进入预缩聚釜、终缩聚釜和增粘缩聚釜,进行缩聚反应,经在线检测点,特性粘数为1.30~1.4dL/g进行出料,切粒得到PTT聚酯。
[0021]本发明的第一优技术方案为:在步骤(1)中,对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:
1.5 ;打浆时间为30~50分钟、优选35~40分钟。
[0022]本发明的第二优技术方案为:在步骤(1)中,所述的催化剂为酯化催化剂,所述的酯化催化剂选自钛化合物,优选钛酸四丁酯、钛酸四乙丙酯,更优选钛酸四丁酯;酯化催化剂添加量为PTT聚酯重量的0.03~0.05%,优选0.04%。
[0023]本发明的第三优技术方案为:在步骤(2)中:将步骤(1)所得的浆料泵入第一酯化釜,进行酯化反应,酯化温度为245~255°C,优选250~255°C,控制酯化率为80~90%,优选85~90% ;然后进入第二酯化釜,酯化温度为255~262°C,优选257~260°C,控制酯化率为95~98%、优选97~98%。
[0024]本发明的第四优技术方案为:在步骤(3)中,抗静电剂选自聚乙二醇醚或PTMG ;抗静电剂加入的重量为PTT聚酯的5~10%、优选6~8% ;所述的聚乙二醇醚的分子量为800~2000,优选1000 ;所述熔化釜的温度为50~80°C,优选60~80°C。
[0025]本发明的第五优技术方案为:在步骤(3)中,抗氧剂的加入的重量为PTT聚酯的
0.05~0.15%,优选抗氧剂1010 ;加入抗氧剂后,搅拌20~30分钟、优选23~27分钟。
[0026]本发明的第六优技术方`案为:在步骤(3)中,所述的阻燃剂选自2-羟乙基苯基次膦酸,溶剂选自1,3_丙二醇;2_羟乙基苯基次膦酸的浓度为60~70wt% ;2-羟乙基苯基次膦酸加入的重量为PTT聚酯的1.2~8%,优选3~5%。[0027]本发明的第七优技术方案为:在步骤(4)中,管道中的熔体流速为190~285Kg/h,注射器的注入速度为2~35Kg/h ;优选抗静电剂的注入速度为10~32Kg/h,阻燃剂的注入速度为3~20Kg/h。
[0028]本发明的第八优技术方案为:在步骤(4)中,管道中的熔体通过注射器I在线添加之后,通过静态混合器进行混合后,再通过注射器2在线添加,然后再通过静态混合器进行混合。
[0029]本发明的第九优技术方案为:在步骤(5)中,熔体温度为245~250°C,经过全混釜的时间为20~40分钟,优选30~35分钟。
[0030]本发明的第十优技术方案为:所述全混釜通过热媒进行热油循环,使热油进入换热器入口温度为220~240°C,优选230~235°C。
[0031]本发明的第十一优技术方案为:在步骤(6)中,反应的过程为:控制熔体液面进入预缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为250~255°C ;然后进入终缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为255~260°C ;再进入增粘缩聚釜,反应温度控制在260~265°C,控制时间30~40分钟,当特性粘数达到1.30~1.40dL/g后,进行出料切粒得到改性PTT聚酯。
[0032]按照本发明的方法制备的阻燃抗静电PTT聚酯,所述阻燃抗静电PTT聚酯含有如下结构单元:
[0033]- (CO-C6H4-COORO-) n_ (-CH2CH2O) m- (CO-C6H4-COORO-) n_ (-OT-C6H4-COORO-C9H9O3P)k ?
[0034]其中R 为一CH2CH2CH2- ; 15 < m < 20 ;1 < η < 250 ;1 < k < 10。
[0035]下面对本发明的技术方案做进一步的解释和说明。
`[0036]本发明在柔性聚酯连续聚合生产线上,直接连续聚合制备出具有阻燃抗静电的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)共聚物切片原料,用于后续的阻燃抗静电PTT纤维的制备。
[0037]本发明提供了一种阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,该方法采用了柔性改性聚酯的连续聚合生产线上,采用两个酯化釜、一个全混釜、三个缩聚釜(两个缩聚釜以及一个增粘釜)的新型的聚合组合单元模式,即6釜流程,通过连续聚合的方法制备出聚对苯二甲酸丙二醇酯共聚物,制备过程能耗低,产量大,质量稳定性好,容易大规模化工业生产,产品具有很强的市场竞争力。由于PTT聚酯本身的聚合特点与普通聚酯的连续聚合工艺存在一定差异性,结合本发明PTT聚酯的聚合特点,需要对普通的聚酯的连续聚合装置作一些相应单元进行一些组合,即采用六釜流程的方式。
[0038]本发明共聚物的PTT分子骨架上含有聚醚(PEG or PTMG)结构,该共聚物具有如下结构式:
[0039]- (CO-C6H4-COORO-) n_ (-CH2CH2O) -m_ (CO-C6H4-COORO-) n (-C9H9O3P) _ ;其中 R 为一CH2CH2CH2- ; 15 < m < 20 ;1 < η < 250。
[0040]该共聚物的主链由对聚苯二甲酸丙二醇酯链段、低分子聚醚(PEG or PTMG)单元以及聚苯二甲酸丙二醇酯链段与2-羟乙基苯基次膦酸单元无规排列组成,在共聚过程中,聚醚的端基与对苯二甲酸丙二醇酯或预聚物进行共缩聚反应,2-羟乙基苯基次膦酸的端基与对苯二甲酸丙二醇酯或预聚物进行共缩聚反应,合成阻燃抗静电聚苯二甲酸丙二醇酯共聚物。[0041]本发明的阻燃抗静电PTT聚酯的特性粘数为1.30~1.40dL/g,拉伸强度为50~80MPa,断裂伸长率为60~200%,硬度为50~80A,聚酯的熔点只有一个,范围为210~230。。。
[0042]PTT聚酯的合成制备通常是在间歇的聚合反应釜中聚合制备得到。由于间歇生产中每批与每批之间存在差异,质量的稳定性也会有些波动。而且目前来说普通聚酯以及改性聚酯的聚合大部分制备已经采用连续聚合的方法制备,大部分间歇聚合装置由于无法与连续聚合的工艺流程竞争,都已经停止了运行生产。
[0043]本发明所提供的PTT聚酯连续聚合的方法制备出的PTT聚酯与间歇聚合的制备出的PTT聚酯的优势在于:
[0044]1、间歇聚合反应同一反应爸内的差异
[0045]间歇聚合方法中由于反应釜的出料通常要有一段时间,往往会导致同一反应釜料所制备出的共聚物的特性粘数不一样,如一釜间歇聚合反应:
[0046]出料5分钟的料的特性粘数:1.30dl/g ;
[0047]出料20分钟的料的特性粘数:1.32dl/g ;
[0048]出料结束前5分钟料的特性粘数:1.34dl/g ;
[0049]往往同一反应釜料,料的分子量会有差异,对后续应用产生不利影响。
[0050]而连续聚合是连续动态操作,这样就可以保证控制料的特性粘数都在1.20dl/g,同一批次料之间不会出现差异。
[0051]2.间歇聚合釜与釜之间的差异
[0052]在间歇聚合反应中,结束第一釜反应后,往往不会立即洗釜,而是紧接着进行第二釜反应,由于由于第一釜反应的釜壁上往往残留数量不少的第一釜的聚合物,这些残留的聚合物仍将在第二釜的聚合过程中,经受一定的热降解,造成第二釜的聚合物的质量往往会低于第一釜的质量,切片颜色加深,表现在切片的指标上是:
[0053]第一釜的共聚物的端羧基含量:13mol/t,色相b值:8 ;
[0054]第二釜的共聚物的端羧基含量:29mol/t,色相b值:10 ;
[0055]端羧基含量的增加和色相b值的增加,会导致切片质量下降。
[0056]另外色相b值的增加,会导致产品质量下降。
[0057]而连续聚合制备的改性共聚物的端羧基含量可以很稳定的控制在12mol/t,色相b值稳定控制在7,比较稳定。
[0058]本发明采用将抗静电剂和和阻燃剂分别单独添加到酯化物中,不需要考虑聚醚和阻燃剂两者的配比与混合问题,各自计量各自流速与管线中在酯化物的流速比即可,容易添加,容易操作;采用在线添加,不仅计量准确,容易连续操作。进行改性聚酯的连续聚合反应时,在不影响酯化反应釜的情况下,容易完成不同改性品种的切换。
[0059]本发明将2-羟乙基苯基次膦酸与1,3-丙二醇混合制备成浆料进行添加,一方面是由于CEPPA是白色粉体,不容易准确连续添加,制备成浆料后具有流动性,容易通过注射器计量添加;并且,60~70%的高浓度可以节省PDO的量,添加量较小,容易计量添加和容易混合均匀。
[0060]因此,采用连续聚合工艺生产的阻燃抗静电PTT聚酯,其质量稳定,并且适合规模化的工业生广,可提闻企业的生广效率,提闻广品品质。【专利附图】
【附图说明】
[0061]图1为本发明实施例1中阻燃抗静电PTT聚酯连续聚合的工艺流程示意图。
[0062]本发明的【具体实施方式】仅限于进一步解释和说明本发明,并不对本发明的内容构成限制。
【具体实施方式】[0063]实施例1
[0064]1.将对苯二甲酸(PTA)与丙二醇(PDO)放入打浆釜,加入钛酸四丁酯进行打浆,打浆40分钟,放进浆料供应罐;对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.5,钛酸四丁酯添加量为总反应物质量的0.04% ;
[0065]2.将步骤I所得的浆料泵入第一酯化釜,进行酯化反应,酯化温度为250~255°C,控制流速,使得通过第一酯化反应釜后,酯化率为85~90% ;然后进入第二酯化釜,酯化温度为257~260°C,控制酯化率为97~98% ;所得的酯化物泵入管道,所述管道依次经过注射器I和注射器2 ;
[0066]3.将分子量为1000的聚乙二醇醚在熔化釜中熔化,反应釜的温度为80°C,加入抗氧剂1010,搅拌20分钟,泵入聚醚供应罐中,采用注射器I在线添加入管道中;管道中的熔体流速为194Kg/h,注射器I的注射速度为16Kg/h,然后通过静态混合器进行混合;聚乙二醇醚的加入量为PTT聚酯重量的8%,抗氧剂的加入量为PTT聚酯重量的0.15% ;
[0067]4.将含量为70%的2-羟乙基苯基次膦酸与1,3_丙二醇在阻燃剂浆料罐中进行混合,然后将混合浆料泵入阻燃剂供应罐,通过注射器2在线添加入管道中,然后通过静态混合器进行混合;管道中的熔体流速为194Kg/h,注射器2的注射速度为14.3Kg/h ;
[0068]5.将步骤4得到的混有抗静电剂和阻燃剂的酯化物由管道泵入全混釜,进行充分混合,熔体温度为245~250°C,经过全混釜的时间为30分钟;所述全混釜通过热媒进行热油循环,使热油进入换热器入口温度为230~235°C ;
[0069]6.控制熔体液面依次进入预缩聚釜、终缩聚釜和增粘缩聚釜,进行缩聚反应:控制熔体液面进入预缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为250~255°C ;然后进入终缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为255~260°C ;再进入增粘缩聚釜,反应温度控制在260~265°C,控制时间30~40分钟,当特性粘数达到1.30~1.40dL/g后,进行出料切粒得到改性PTT聚酯,经过水下切粒,干燥制备出PTT聚酯颗粒。其工艺流程图如图1所示。
[0070]制备出的阻燃抗静电PTT聚酯的特性粘数始终都为1.30g/dl,端羧基含量为12mol/t,色相b值稳定控制在8,好于间歇缩聚共聚物产品。拉伸强度为72MPa,断裂伸长率为70%,硬度为70A,熔点为245°C ;氧指数测定值为30,其体积电阻率为7.0 X 10_8欧姆.cm3,具有良好的抗静电性和良好的阻燃性。
[0071]实施例2
[0072]1.将对苯二甲酸(PTA)与丙二醇(PDO)放入打浆釜,加入钛酸四乙丙酯进行打浆,打浆30分钟,放进浆料供应罐;对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.5 ;钛酸四乙丙酯添加量为PTT聚酯重量的0.05% ;[0073]2.将步骤I所得的浆料泵入第一酯化釜,进行酯化反应,酯化温度为245~255°C,控制流速,使得通过第一酯化反应釜后,酯化率为80~90% ;然后进入第二酯化反应釜,酯化温度为255~260°C,控制酯化率为97~98% ;所得的酯化物泵入管道,所述管道依次经过注射器I和注射器2 ;
[0074]3.将PTMG在熔化釜中熔化,反应釜的温度为60°C,加入抗氧剂1010,搅拌30分钟,泵入聚醚供应罐中,采用注射器I在线添加入管道中,然后通过静态混合器进行混合;管道中的熔体流速为225Kg/h,注射器I的注射速度为25Kg/h,PTMG的加入量为总反应物质量的10%,抗氧剂的用量为PTT聚酯重量的0.05~0.15% ;
[0075]4.将阻燃剂供应罐中含量为60%的2-羟乙基苯基次膦酸与1,3_丙二醇在阻燃剂浆料罐中进行混合,然后将混合浆料通过注射器2在线添加入管道中,然后通过静态混合器进行混合;管道中的熔体流速为225Kg/h,注射器2的注射速度为11.2Kg/h,2-羟乙基苯基次膦酸的加入量为PTT聚酯重量的3% ; [0076]5.将步骤4得到的混有抗静电剂和阻燃剂的酯化物由管道泵入全混釜,进行充分混合,熔体温度为245~250°C,经过全混爸的时间为35分钟;所述全混爸通过热媒进行热油循环,使热油进入换热器入口温度为220~240°C ;
[0077]6.控制熔体液面依次进入预缩聚釜、终缩聚釜和增粘缩聚釜,进行缩聚反应:控制熔体液面进入预缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为250~255°C ;然后进入终缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为255~260°C ;再进入增粘缩聚釜,反应温度控制在260~265°C,控制时间30~40分钟,当特性粘数达到1.30~1.40dL/g后,进行出料切粒得到改性PTT聚酯,经过水下切粒,干燥制备出PTT聚酯颗粒。
[0078]制备出的阻燃抗静电PTT聚酯的特性粘数始终都为1.32g/dl,端羧基含量为I lmol/t,色相b值稳定控制在8,好于间歇缩聚共聚物广品。拉伸强度为68MPa,断裂伸长率为75%,硬度为70A,熔点为243°C ;氧指数测定值为28,其体积电阻率为9.3 X 10_9欧姆.cm3,具有良好的抗静电性和良好的阻燃性。
[0079]实施例3
[0080]1.将对苯二甲酸(PTA)与丙二醇(PDO)放入打浆釜,加入钛酸四丁酯进行打浆,打浆50分钟后,放进浆料供应罐;对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.5 ;酯化催化剂添加量为PTT聚酯重量的0.03% ;
[0081]2.将步骤I所得的浆料泵入第一酯化釜,进行酯化反应,酯化温度为245~255°C,控制流速,使得通过第一酯化反应釜后,酯化率为85~90% ;然后进入第二酯化反应釜,酯化温度为255~260°C,控制酯化率为96~98% ;所得的酯化物泵入管道,依次经过注射器I和注射器2 ;
[0082]3.将阻燃剂供应罐中含量为65%的2-羟乙基苯基次膦酸与1,3_丙二醇在阻燃剂浆料罐中进行混合,然后将混合浆料通过注射器I在线添加入管道中,然后通过静态混合器进行混合;管道中的熔体流速为194Kg/h,注射器I的注射速度为25.6Kg/h,所述的2-羟乙基苯基次膦酸的加入量为PTT聚酯重量的8% ;
[0083]4.将分子量为800的聚乙二醇醚在熔化釜中熔化,反应釜的温度为65°C,加入抗氧剂1010,搅拌27分钟,泵入醇醚供应罐中,采用注射器2在线添加入管道中,然后通过静态混合器进行混合;管道中的熔体流速为194Kg/h,注射器I的注射速度为16Kg/h ;聚乙二醇醚PEG的加入量为PTT聚酯重量的8% ;抗氧剂的用量为PTT聚酯重量的1% ;
[0084]5.将步骤4得到的混有抗静电剂和阻燃剂的酯化物由管道泵入全混釜,进行充分混合,熔体温度为245~250°C,经过全混釜的时间为30~35分钟;所述全混釜通过热媒进行热油循环,使热油进入换热器入口温度为230~235°C ;
[0085]6.控制熔体液面依次进入预缩聚釜、终缩聚釜和增粘缩聚釜,进行缩聚反应:控制熔体液面进入预缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为250~255°C ;然后进入终缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为255~260°C ;再进入增粘缩聚釜,反应温度控制在260~265°C,控制时间30~40分钟,当特性粘数达到1.30~1.40dL/g后,进行出料切粒得到改性PTT聚酯,经过水下切粒,干燥制备出PTT聚酯颗粒。
[0086]制备出的阻燃抗静电PTT聚酯的特性粘数始终都为1.30g/dl,端羧基含量为12mol/t,色相b值稳定控制在8,好于间歇缩聚共聚物产品。拉伸强度为70MPa,断裂伸长率为69%,硬度为71A,熔点为244°C ;氧指数测定值为29,其体积电阻率为7.2 X 10_8欧姆.cm3,具有良好的抗静电性和良好`的阻燃性。
【权利要求】
1.一种阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将对苯二甲酸与丙二醇放入打浆釜,加入催化剂进行打浆,放进浆料供应罐; (2)将步骤(1)所得的浆料泵入第一酯化釜,进行酯化反应,然后进入第二酯化釜,进行酯化反应得到酯化物;然后泵入管道,所述管道依次经过注射器I和注射器2 ; (3)将抗静电剂在熔化釜中熔化,加入抗氧剂,泵入聚醚供应罐中;将阻燃剂与溶剂在阻燃剂浆料罐中混合,泵入阻燃剂供应罐; (4)将步骤(3)制备得到的抗静电剂通过注射器I在线添加入管道中、阻燃剂通过注射器2在线添加入管道中;或将步骤(3)制备得到的阻燃剂通过注射器I在线添加入管道中、抗静电剂通过注射器2在线添加入管道中; (5)将管道中的混有抗静电剂和阻燃剂的酯化物泵入全混釜,进行混合; (6)控制熔体液面依次进入预缩聚釜、终缩聚釜和增粘缩聚釜,进行缩聚反应,经在线检测点,特性粘数为1.30~1.4dL/g进行出料,切粒得到PTT聚酯。
2.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(I)中,对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.5 ;打浆时间为30~50分钟、优选35~40分钟。
3.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述的催化剂为酯化催化剂,所述的酯化催化剂选自钛化合物,优选钛酸四丁酯、钛酸四乙丙酯,更优选钛酸四丁酯;酯化催化剂添加量为PTT聚酯重量的0.03~0.05%,优选0.04%O
4.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(2)中:将步骤(1)所得的浆料泵入第一酯化釜,进行酯化反应,酯化温度为245~255°C,优选250~255°C,控制酯化率为80~90%,优选85~90% ;然后进入第二酯化釜,酯化温度为255~262°C,优选257~260°C,控制酯化率为95~98%、优选97~98%。
5.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(3)中,抗静电剂选自聚乙二醇醚或PTMG ;抗静电剂加入的重量为PTT聚酯的5~10%、优选6~8% ;所述的聚乙二醇醚的分子量为800~2000,优选1000 ;所述熔化釜的温度为50 ~80°C,优选 60 ~80°C。
6.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(3)中,抗氧剂的加入的重量为PTT聚酯的0.05~0.15%,优选抗氧剂1010 ;加入抗氧剂后,搅拌20~30分钟、优选23~27分钟。
7.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述的阻燃剂选自2-羟乙基苯基次膦酸,溶剂选自1,3_丙二醇;2_羟乙基苯基次膦酸的浓度为60~70wt% ;2-羟乙基苯基次膦酸加入的重量为PTT聚酯的1.2~8%,优选3 ~5%。
8.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(4)中,管道中的熔体流速为190~285Kg/h,注射器的注入速度为2~35Kg/h ;优选抗静电剂的注入速度为10~32Kg/h,阻燃剂的注入速度为3~20Kg/h。
9.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(4)中,管道中的熔体通过注射器I在线添加之后,通过静态混合器进行混合后,再通过注射器2在线添加,然后再通过静态混合器进行混合。
10.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(5)中,熔体温度为245~250°C,经过全混釜的时间为20~40分钟,优选30~35分钟。
11.根据权利要求10所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,所述全混釜通过热媒进行热油循环,使热油进入换热器入口温度为220~240°C,优选230~235。。。
12.根据权利要求1所述的阻燃抗静电PTT聚酯的连续聚合的方法,其特征在于,在步骤(6)中,反应的过程为:控制熔体液面进入预缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为250~255°C ;然后进入终缩聚釜,反应时间20~40分钟,控制熔体温度为255~2600C ;再进入增粘缩聚釜,反应温度控制在260~265°C,控制时间30~40分钟,当特性粘数达到1.30~1.40dL/g后,进行出料切粒得到改性PTT聚酯。
13.—种如权利要求1~12任一权利要求所述的方法制备的阻燃抗静电PTT聚酯,所述阻燃抗静电PTT聚酯含有如下结构单元:
-(CO-C6H4-COORO-) n- (-CH2CH2O) m- (CO-C6H4-COORO-) n- (-CO-C6H4-COORO-C9H9O3P) k—;
其中 R 为 一C H2CH2CH2- ;15 < m < 20 ;1 < η < 250 ;1 < k < 10。
【文档编号】C08G63/692GK103724605SQ201310724568
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】刘伯林, 金剑 申请人:中国纺织科学研究院