《一種緩釋結晶的PTT聚酯的製備方法》是江蘇中鱸科技發展股份有限公司於2010年4月22日申請的發明專利，該專利的申請號為2010101558854，公布號為CN101817917A，公布日為2010年9月1日，發明人是邊樹昌。
《一種緩釋結晶的PTT聚酯的製備方法》通過在酯化反應階段添加第三單體對PTT聚酯進行改性以降低PTT聚酯在紡絲過程中的結晶速率和飽和結晶率，其中第三單體為可產生分子間空間位阻的共聚組分，其選自偏苯三酸酐、非對位芳香族二羧酸、碳數4～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二羧酸以及碳數3～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二元醇中的一種或幾種的組合，各原料的投料滿足羧基與羥基的摩爾比為1:1.16～1.85，且第三單體的投料量為起始原料總重量的0.5％～6.5％。
2014年11月6日，《一種緩釋結晶的PTT聚酯的製備方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：一種緩釋結晶的PTT聚酯的製備方法
- 公布號：CN101817917A
- 公布日：2010年9月1日
- 申請號：2010101558854
- 申請日：2010年4月22日
- 申請人：江蘇中鱸科技發展股份有限公司
- 地址：江蘇省吳江市平望鎮梅堰經濟開發區
- 發明人：邊樹昌
- 分類號：C08G63/199（2006.01）I、D01F6/84（2006.01）I
- 代理機構：蘇州創元專利商標事務所有限公司
- 類別：發明專利
- 代理人：孫仿衛
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
PTT的開發成功，進一步豐富了化纖產品系列。首先，有別於PET聚酯幾乎是直線型的大分子構象，PTT聚合物的分子構象則是螺旋形的。螺旋形的分子構象將允許PTT纖維高度“膨化”，使其纖維具備有良好的彈性；其次，PTT聚酯的玻璃化轉變溫度較低，易產生低溫相轉化，使面料可以有效消除外應力的影響，並允許其纖維和織物在較低的溫度下染色，具備優良的分散染料上染特性；第三，PTT纖維楊氏模量較低，織物手感非常柔軟、織物的蓬鬆性好，面料具有良好的彈性恢復功能，也因此被稱為“記憶纖維”。
由於有以上優點，PTT聚酯及其纖維在化纖行業迅速獲得推廣。2010年4月前，市場上使用最廣的是以下兩個方面：一方面，利用PTT與PET兩種組分不同的收縮功能，紡制並列複合彈性纖維，該纖維具有與氨綸相近的彈性功能，替代氨綸在面料中使用，獲得了很好的效果，其織物具有很好的彈性回復和蓬鬆性能。另一方面，與其它纖維進行共軛紡絲或進行複合，利用其纖維具有較低的玻璃化溫度，常溫下摩擦易產生相變，從而消除外力引起的面料的平整度變化，使面料易於打理，產生“一抹平”的效果，織造所謂“記憶面料”。
多年以來，人們對常規聚酯PET進行了許多有益的改性，使得改性滌綸具備了許多優良的性能，獲得了廣泛的套用。在多樣性和舒適性方面有了很大的進步，從適用性方面看，在所有的人類合成纖維種類中，PET聚酯纖維是最適合人類需要，也是2010年4月前套用最廣泛的聚酯纖維。PTT纖維儘管有自己獨到的優點，但是在某些性能方面仍然存在一定的缺陷，因此，除了在常規的PTT纖維擴大套用外，為了更好的利用PTT纖維的特性，必須配合改性PET聚酯纖維的開發，對PTT聚酯及纖維進行改性和差別化。
PTT聚酯具有獨特的分子結構，分子間容易靠近，因此，PTT聚酯具有類似於錦綸6的結晶性能。在紡絲過程中的結晶速度快、結晶程度高。紡絲條件的微小變化能引起PTT纖維內部結構的變化，從而引起纖維均勻性不同，給紡絲工藝調整帶來很大的困難。另外，2010年4月前已有技術中，為防止熔體降解，PTT聚酯的紡絲通常在較低的溫度下進行，如此，使得卷繞和拉伸過程中纖維結晶不充分而形成色條或色差。所得面料雖具有良好的手感和質地，但在上漿、織布、印染過程中，乃至成衣都存在遇到外力拉伸時纖維在張力作用下發生重新結晶的現象，這在織布、印染過程中易形成色差、色條，對於成衣則會造成劃痕、白條，形成無法恢復的硬傷。這些缺陷始終限制了PTT聚酯纖維的套用，直接導致PTT面料、服裝打理方面的困難。
針對上述問題，該發明採取全新的工藝配方，對常規PTT聚酯進行纖維緩釋結晶功能改性，有效增大纖維的成型窗區間。這可以提高PTT聚酯纖維的使用性能，從而開拓了PTT纖維的適用範圍。
發明內容
專利目的
《一種緩釋結晶的PTT聚酯的製備方法》所要解決的技術問題是克服2010年4月前已有技術的不足，提供一種緩釋結晶的PTT聚酯的製備方法。
技術方案
一種緩釋結晶的聚對苯二甲酸-1,3-丙二醇酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：將起始原料加入到反應釜內，加入酯化催化劑，使物料在220℃～260℃以及壓力0.05～0.30兆帕下發生酯化反應，至酯化出水完畢，結束反應，所述起始原料由1,3-丙二醇、對苯二甲酸以及第三單體組成，所述第三單體為可產生分子間空間位阻的共聚組分，其選自偏苯三酸酐、非對位芳香族二羧酸、碳數4～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二羧酸以及碳數3～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二元醇中的一種或幾種的組合，所述1,3-丙二醇、對苯二甲酸及第三單體的投料滿足羧基與羥基的摩爾比為1:1.16～1.85，且所述第三單體的投料量為所述起始原料總重量的0.5％～6.5％；
（2）聚合反應：向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑，於240℃～280℃下進行聚合反應獲得所述的聚對苯二甲酸-1,3-丙二醇酯。
根據該發明，所述緩釋結晶是指PTT聚酯在紡絲過程中結晶速率下降。所述起始原料是指參與酯化反應的反應原料。所述非對位芳香族二羧酸是指二個羧基為非對位取代的芳香族二羧酸，其包括但不限於間苯二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、鄰苯二甲酸或其酸酐以及2，6-二萘二甲酸。所述的脂肪族二羧酸包括但不限於1,4-環己烷二甲酸和2,2-二甲基丙二甲酸。所述肪族二元醇包括但不限於1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、新戊二醇及1,4-環己烷二甲醇。
優選地，所述第三單體的投料量為所述起始原料總重量的1％～4.8％。
根據該發明的一個方面，所述第三單體為所述非對位芳香族二羧酸與所述脂肪族二元醇的組合。優選地，所述第三單體為間苯二甲酸與1,4-環己烷二甲醇的混合物。
根據該發明，步驟（1）的酯化反應和步驟（2）的聚合反應的工藝條件與傳統的PTT聚酯製備工藝相同。其中，步驟（1）所採用的酯化催化劑可以為選自鈦酸酯、TiO2/SiO2、有機錫系催化劑以及醋酸鋅中的一種或多種。步驟（2）中所採用的聚合催化劑可以為鈦系催化劑例如鈦酸酯、銻系聚合催化劑或它們的混合催化劑，優選為鈦酸酯與銻系聚合催化劑複合使用。在一個具體的實施例中，聚合催化劑為鈦酸酯與醋酸銻的混合物。
根據該發明的又一方面，在步驟（2）中，所述反應體系中還加入有助劑，所述助劑為熱穩定劑、熱氧穩定劑以及調色劑中的一種或幾種。
改善效果
1、該發明通過加入合適量的可產生空間位阻的共聚組份，實現了在保持PTT聚酯原有性能優勢的前提下，降低其結晶速率和飽和結晶率的目的，從而拓寬該發明所得PTT聚酯的紡絲工藝控制條件，有效降低纖維色差的形成，提高面料抵抗外力損傷的能力。
2、該發明所得PTT聚酯的冷結晶峰溫度相比常規PTT聚酯下降，降溫結晶峰溫度稍有提高，有效的擴大了聚酯的紡絲成型窗範圍，使紡絲成型更加容易，克服了常規PTT聚酯紡絲成型窗過窄造成紡絲條件難於精確控制的缺陷。
3、該發明從大分子設計角度，通過對PTT大分子本身分子鏈段結構與性能方面進行分子修飾和鏈段功能移植，獲得了良好的效果。賦予產品緩釋結晶性能，對PTT聚酯本身的性能弱點進行了有效改進，該產品不需要專門的生產裝置，生產裝置及其他工藝參數與常規的PTT生產裝置相同，適於推廣套用。
權利要求
1.一種緩釋結晶的聚對苯二甲酸-1,3-丙二醇酯的製備方法，其特徵在於包括如下步驟：
（1）酯化反應：將起始原料加入到反應釜內，加入酯化催化劑，使物料在220℃～260℃以及壓力0.05～0.30兆帕下發生酯化反應，至酯化出水完畢，結束反應，所述起始原料由1,3-丙二醇、對苯二甲酸以及第三單體組成，所述第三單體為可產生分子間空間位阻的共聚組分，其選自偏苯三酸酐、非對位芳香族二羧酸、碳數4～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二羧酸以及碳數3～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二元醇中的一種或幾種的組合，所述1,3-丙二醇、對苯二甲酸及第三單體的投料滿足羧基與羥基的摩爾比為1:1.16～1.85，且所述第三單體的投料量為所述起始原料總重量的0.5％～6.5％；
（2）聚合反應：向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑，於240℃～280℃下進行聚合反應獲得所述的緩釋結晶的聚對苯二甲酸-1,3-丙二醇酯。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於：所述第三單體的投料量為所述起始原料總重量的1％～4.8％。
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於：所述第三單體為間苯二甲酸與1,4-環己烷二甲醇的混合物。
4.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於：步驟（1）中，所述酯化催化劑為選自鈦酸酯、TiO2/SiO2、有機錫系催化劑以及醋酸鋅中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於：步驟（2）中，所述聚合催化劑為鈦酸酯與醋酸銻的混合物。
6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於：在步驟（2）中，所述反應體系中還加入有助劑，所述助劑為熱穩定劑、熱氧穩定劑以及調色劑中的一種或幾種。
實施方式
根據該發明，作為第三單體的共聚組份可以為：偏苯酸酐、非對位芳香族二羧酸、碳數4～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二羧酸以及碳數3～10且帶有支鏈或環烷基的脂肪族二元醇中的一種或幾種的組合。其中，帶支鏈或環烷基的脂肪族二元醇因具有小的支鏈結構或環結構，可以使大分子鏈段產生錯位和滑移，減緩結晶速度，但由於空間位阻不是太大，因此，其加入不會造成大分子基本性能發生較大的變化；偏苯酸酐、非對位芳香族二羧酸以及帶支鏈或環的脂肪族二羧酸則由於其本身的剛性結構，可以調節PTT大分子鏈段的剛性，增加了PTT大分子鏈的捲曲與彎折的空間位組，使大分子鏈段的局部範圍自由旋轉和運動受到阻礙，大分子構象中相鄰鏈段靠近困難，從而降低了大分子鏈段進入晶格的速度，降低PTT聚酯的快速結晶速率和結晶率。作為該發明優選的方式，第三單體為所述脂肪族二元醇與所述二羧酸的組合，特別優選脂肪族二元醇與所述非對位芳香族二羧酸的組合。
根據該發明，酯化反應所用酯化催化劑可以為鈦酸酯、TiO2/SiO2或醋酸鋅與有機錫系催化劑的複合催化劑。優選地，將催化劑溶解後再加入聚合體系中，其中一種優選的方式是：以1,3-丙二醇為溶劑，同時用質子酸如有機羧酸（在以下實施例中均採用丁二酸）來調節使催化劑溶解獲得均勻的催化劑溶液。
根據該發明，聚合反應所用聚合催化劑可以為2010年4月前已有技術中常用的聚合催化劑，例如鈦酸酯，銻系聚合催化劑等，也可以複合使用二種以上催化劑。優選地，聚合催化劑也是溶解在1,3-丙二醇後再加入到聚合體系中。
另外，在酯化反應段或聚合反應體系中加入一些助劑以改善最終製備的PTT聚酯及其纖維的特性，可以根據具體PTT套用的需求來選擇助劑的種類。通常，在聚合階段加入熱穩定劑是較優選的。
實施例1
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入180克間苯二甲酸以及50克1,4-環己烷二甲醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例2
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入360克間苯二甲酸以及50克1,4-環己烷二甲醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例3
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入540克間苯二甲酸以及50克1,4-環己烷二甲醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例4
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入720克間苯二甲酸以及50克1,4-環己烷二甲醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例5
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入900克間苯二甲酸以及50克1,4-環己烷二甲醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例6
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入360克間苯二甲酸、50克1,4-環己烷二甲醇以及25克2,3-丁二醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例7
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入360克間苯二甲酸、90克1,4-環己烷二甲醇以及25克2,3-丁二醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例8
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入360克間苯二甲酸、120克1,4-環己烷二甲醇以及25克2,3-丁二醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例9
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入450克間苯二甲酸、50克1,4-環己烷二甲醇以及25克新戊二醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例10
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入450克間苯二甲酸、90克1,4-環己烷二甲醇以及25克新戊二醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例11
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入450克間苯二甲酸、120克1,4-環己烷二甲醇以及25克新戊二醇，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
實施例12
一種PTT聚酯的製備方法，包括如下步驟：
（1）酯化反應：取18千克精對苯二甲酸（PTA）、8.4千克1,3-丙二醇（PDO）加入70升聚酯實驗裝置，同時加入450克間苯二甲酸、50克1,4-環己烷二甲醇以及90克新戊二醇，，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘，進行常規聚合，聚合溫度控制在245～278℃，真空度小於40帕，聚合完成後切料進行測試，切片的性能指標見表1。
對比例1
本對比例提供一種PTT聚酯的常規製備工藝，其具體步驟如下：
（1）酯化反應：取18千克PTA、8.4千克PDO加入70升聚酯實驗裝置，並加入已調配好的酯化催化劑溶液（含有效鈦45ppm、有效錫8ppm以及10ppm醋酸鋅），開始升溫並加壓至0.3兆帕，進行酯化反應，酯化溫度控制在220～260℃，至酯化出水完畢，回復常壓化，結束反應；
（2）聚合反應：在235℃下，向經過步驟（1）的反應體系中加入聚合催化劑和穩定劑，混合20分鐘。進行常規聚合，聚合溫度控制在245℃～278℃，真空度為小於40pa。聚合完成後切粒並進行測試。切片的性能指標見表1。
性能指標/實施例 | 特性粘度（分升/克） | 熔點（℃） | 端羧基含量（毫克/KOH克） | 色相b值 | Tg（℃） | 凝聚粒子 | 冷結晶峰溫（℃） | 紡絲效果 |
實施例1 | 0.922 | 228 | 14.8 | 4.2 | 46.1 | 無 | 175.1 | 良好 |
實施例2 | 0.925 | 228 | 13.0 | 4.9 | 46.0 | 無 | 172.4 | 良好 |
實施例3 | 0.920 | 226 | 14.3 | 4.6 | 44.6 | 無 | 168.7 | 良好 |
實施例4 | 0.919 | 225 | 13.1 | 5.3 | 43.3 | 無 | 165.3 | 良好 |
實施例5 | 0.923 | 223 | 15.1 | 5.0 | 42.9 | 無 | 162.5 | 良好 |
實施例6 | 0.920 | 228 | 13.8 | 4.7 | 45.8 | 無 | 170.8 | 良好 |
實施例7 | 0.913 | 227 | 14.4 | 4.9 | 45.6 | 無 | 170.1 | 良好 |
實施例8 | 0.921 | 226 | 13.5 | 4.0 | 45.0 | 無 | 169.6 | 良好 |
實施例9 | 0.916 | 227 | 14.3 | 5.1 | 44.6 | 無 | 168.3 | 良好 |
實施例10 | 0.924 | 226 | 13.3 | 5.4 | 44.2 | 無 | 168.0 | 良好 |
實施例11 | 0.917 | 225 | 12.8 | 4.8 | 44.0 | 無 | 167.7 | 良好 |
實施例12 | 0.922 | 226 | 13.5 | 5.8 | 45.2 | 無 | 167.9 | 良好 |
對比例1 | 0.917 | 229 | 14.9 | 4.8 | 46.3 | 無 | 178.2 | 良好 |
參見表1，按照該發明方法製備的PTT聚酯與常規工藝製備的PTT聚酯相比：
一、熔點稍有下降，主要是改性助劑的加入，打破了原有的大分子結構，分子間的結合力下降造成的。
二、與對比例相比，實施例切片的玻璃化溫度基本上降低不大，主要是由於加入改性助劑本身基本上不會引起玻璃化溫度的急劇下降，尤其是1,4-環己烷二甲醇的加入，可以有效緩解切片玻璃化溫度的下降。但是，改性組分的加入，有效降低了切片的冷結晶峰溫度，在有效第三單體加入量的範圍內，共聚酯冷結晶峰溫度有近10℃的降幅，這對PTT切片紡絲成型條件非常有利，擴大了PTT聚酯紡絲成型窗的範圍，對紡絲設備的精度要求可以進一步放寬。紡絲條件可以在更寬泛的範圍內界定。經過對比實驗，取得了良好的實驗效果，表明製備方法合理，不會在切粒方面造成困難。
按照常規紡絲工藝將實施例1～12和對比例1的聚酯切片製成PTT聚酯83.3dtex/48fFDY纖維，對產品在紡絲過程中的不同紡速條件下無油絲的玻璃化溫度、冷結晶峰熱焓、熔點進行測試比較。
性能指標/實施例 | 紡絲速度 2300米/分鐘 | 紡絲速度 2800米/分鐘 | 紡絲速度 2、3400米/分鐘 | 紡絲速度 4000米/分鐘 | ||||||||
Tg℃ | 冷結晶峰熱焓 | Tm℃ | Tg℃ | 冷結晶峰熱焓 | Tm℃ | Tg℃ | 冷結晶峰熱焓 | Tm℃ | Tg℃ | 冷結晶峰熱焓 | Tm℃ | |
實施例1 | 43.5 | 15.1 | 226.2 | 453 | 13.8 | 226.8 | 45.8 | 7.7 | 226.6 | 44.6 | 6.4 | 225.8 |
實施例2 | 43.0 | 17.1 | 224.3 | 44.5 | 14.7 | 224.8 | 44.4 | 8.9 | 225.5 | 44.0 | 5.4 | 223.9 |
實施例3 | 43.3 | 17.7 | 224.0 | 44.7 | 15.0 | 224.4 | 44.5 | 12.2 | 223.6 | 43.1 | 9.2 | 222.1 |
實施例4 | 44.0 | 20.4 | 221.9 | 44.6 | 17.7 | 221.8 | 44.2 | 14.5 | 221.3 | 41.9 | 13.7 | 219.6 |
實施例5 | 44.6 | 22.1 | 220.1 | 44.8 | 19.6 | 219.6 | 44.3 | 16.7 | 219.0 | 41.4 | 17.1 | 216.5 |
實施例6 | 43.0 | 17.1 | 224.7 | 44.5 | 14.8 | 225.1 | 44.4 | 9.7 | 225.4 | 44.0 | 6.5 | 223.7 |
實施例7 | 43.1 | 17.3 | 224.1 | 44.6 | 15.1 | 224.8 | 44.3 | 10.8 | 225.5 | 43.9 | 7.0 | 223.4 |
實施例8 | 43.2 | 17.5 | 223.9 | 44.7 | 15.4 | 223.9 | 44.5 | 11.7 | 225.1 | 43.8 | 8.8 | 223.1 |
實施例9 | 43.1 | 17.3 | 224.0 | 44.8 | 14.8 | 224.7 | 44.4 | 11.8 | 223.9 | 43.6 | 8.4 | 222.8 |
實施例10 | 43.4 | 17.6 | 224.5 | 44.6 | 14.9 | 224.6 | 44.6 | 12.4 | 223.7 | 42.9 | 8.9 | 222.6 |
實施例11 | 43.7 | 18.3 | 223.6 | 44.5 | 16.7 | 223.8 | 44.0 | 13.5 | 2233 | 42.9 | 10.7 | 222.6 |
實施例12 | 44.3 | 19.7 | 221.7 | 44.6 | 18.2 | 221.4 | 44.2 | 15.9 | 220.6 | 41.8 | 15.2 | 219.9 |
對比例1 | 44.8 | 14.9 | 227.6 | 46.2 | 12.7 | 227.3 | 47.1 | 7.2 | 227.2 | 45.1 | 6.9 | 226.9 |
從表2可見，隨著第三單體組分的含量的增加，相同紡速條件下，纖維的冷結晶熱焓數值明顯增加，熱焓的增加代表纖維在紡絲過程中結晶區與無定形態已經基本固定下來，纖維的紡絲張力明顯降低和穩定性明顯提高。在後道加工過程中，原來不夠穩定的結晶區與非晶區不再存在，面料染色時色差明顯減少，織物由於基本的分子結構已經穩定，原來受高溫和外力作用產生的重新結晶的變化減小。
經紡絲試驗證明，該發明所製備的PTT聚酯具有良好的可紡性，紡絲穩定性好，與對比例相比，實施例所紡成的纖維基本上不存在色差和面料產生色條現象，在後道加工中以前常見的因拉伸張力不勻造成的染色不勻現象得到有效緩解，可滿足PTT纖維的使用要求，紡制各種高檔織物，具有良好的使用效果，布面平整緊密，柔軟性好。
榮譽表彰
2014年11月6日，《一種緩釋結晶的PTT聚酯的製備方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
