[0026] 无规度B的值有0,1,2,<1四种情况:B=0表示聚合物为均聚物的共混物或长嵌段共聚物;B=1表示共聚物是无规分布;B=2表示共聚物为完全交替的序列分布,B
[0027] 根据上述方案,本发明的共聚酯中芳香族聚酯嵌段的占比要大于脂肪族聚酯嵌段的占比,是为了在保证共聚酯分子链规整性和尺寸稳定性的前提下,利用脂肪族聚酯嵌段增加分子链段的柔性,使得其具有更强的结晶能力和更高的热性能,同时不会因为具有高规整度的长嵌段的芳香族聚酯导致染色功能的下降,而无规共聚物中由于结构单元分散的随机性,导致芳香族聚酯无法形成长链从而破坏了规整性;而由均聚物形成的嵌段共聚物中,芳香族聚酯段和脂肪族聚酯段严格分开,同样无法达到对结晶能力和染色功能的要求。因此,本发明选择无规度为0.05≤B≤0.95范围的芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯。
[0028] 本发明中,所述的长嵌段共聚物是由芳香族聚酯均聚物和脂肪族聚酯均聚物两条链段聚合而成的共聚物,即形成AAAAAAA……BBBBBB……这样的排列。
[0029] 本发明的进一步方案为:所述脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇中二元酸为直链脂肪族二元酸选自丁二酸、己二酸或癸二酸中的一种,二元醇为侧基脂肪族二元醇选自1,2-丙二醇、甲基丙二醇、新戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇或三甲基戊二醇中的一种。
[0030] 脂肪族聚酯链段中的二元醇为侧基二元醇,由于侧基的存在降低了共聚酯分子结构的规整性,增大了分子间距离,从而使得共聚酯无定形区的分子结构变得更加疏松,染料分子更容易扩散、吸附到由该共聚酯所纺制的纤维中。因此由该共聚酯所纺制的纤维具有优异的分散染料常压染色性能。
[0031] 本发明还提供了一种芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯的制备方法,包括配料、酯化反应、预缩聚反应和终缩聚反应,其中,在进行预缩聚反应前,采用在线添加的方式添加脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇,与酯化反应后得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物混合。
[0032] 具体地说,所述的制备方法包括如下步骤:
[0033] (1)在摩尔比为1:1.05~2的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0034] (2)将步骤(1)中制备得到的浆料进行酯化反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚物;
[0035] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物调节温度至200~250℃后与在线添加的脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇混合均匀,然后进行预缩聚反应,得到共聚酯预聚物;
[0036] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物进行终缩聚反应,得到共聚酯熔体;
[0037] (5)将步骤(4)制备得到的共聚酯熔体经过过滤后冷却固化,制得共聚酯切片。
[0038] 本发明中,所述的催化剂为本领域在制备对苯二甲酸乙二醇酯时常用的催化剂,为本领域所公知。
[0039] 本发明所述的芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯是由对苯二甲酸乙二醇酯低聚物和脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇在缩聚过程中通过酯交换反应生成,通过调控缩聚反应的条件可调控酯交换反应的程度,从而达到调控聚对苯二甲酸乙二醇酯链段和脂肪族聚二元酸二元醇酯链段长度的目的。由于共聚酯为嵌段共聚酯,大分子链的规整性好,结晶能力较强,因此所纺制的纤维具有良好的尺寸稳定性,沸水收缩率完全可以满足后道加工的要求。
[0040] 本发明所述的芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯的玻璃化转变温度和熔点均只有一个,表明在线添加的脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇在缩聚过程中已嵌入到聚对苯二甲酸乙二醇酯分子主链中,而且脂肪族聚二元酸二元醇酯链段与聚对苯二甲酸乙二醇酯链段具有较好的相容性,没有发生明显的相分离。
[0041] 根据上述方法,步骤(2)中所述的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物的聚合度为1~8。
[0042] 根据上述方法,步骤(3)在线添加脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇的注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的3~40%。
[0043] 所述的在线添加的脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇的数均分子量为300~10000。
[0044] 本发明采用共聚改性组分在线添加的工艺技术制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,这样既可避免共聚改性组分对对苯二甲酸乙二醇酯低聚物制备过程的影响,减少醚键生成等副反应的发生,又可以缩短共聚改性剂在高温反应条件下的停留时间,减少热降解等副反应的发生。
[0045] 所述的配料为在摩尔比为1:1.05~2的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料。
[0046] 根据上述方法,步骤(3)中所述的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物与在线添加的脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇通过动态混合器和/或静态混合器进行混合,所述动态混合器优选高剪切均化泵,所述静态混合器优选管式静态混合器。
[0047] 根据上述方法,步骤(2)中所述的酯化反应是在一个或依次在两个酯化釜中进行;
[0048] 当酯化釜为一个时,酯化反应的温度为240~275℃,压力为100~400kPa;
[0049] 当酯化釜为两个时,第一酯化釜中酯化反应的温度为240~275℃,压力为100~400kPa,第二酯化釜中酯化反应的温度为240~275℃,压力为100~200kPa。
[0050] 根据上述方法,步骤(3)中所述的预缩聚反应的温度为230~280℃,压力为0.5~6kPa。
[0051] 本发明所述方法中,通过调控缩聚反应的条件,可有效调控芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯的序列结构。
[0052] 根据上述方法,步骤(4)中所述的终缩聚反应的温度为235~285℃,压力为50~500Pa。
[0053] 本发明所述的制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯的方法,可在经过必要改造的现有常规聚酯装置上,采用与常规聚酯相近的聚合工艺流程进行实施,因此该方法容易进行大规模工业化生产,生产能耗低、生产效率高、产品质量稳定性好。
[0054] 本发明的有益效果为:
[0055] 1.本发明所提供的芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯是由聚对苯二甲酸乙二醇酯与脂肪族聚二元酸二元醇酯多元醇通过酯交换反应生成,共聚酯具有较好的分子结构规整性和较低的玻璃化转变温度,加工纺制的纤维兼具优异的分散染料常压染色性能和尺寸稳定性能。
[0056] 2.本发明采用共聚改性组分在线添加的工艺技术制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,这样既缩短了共聚改性组分在高温条件下的停留时间,减少了热降解等副反应的发生,又提高了生产的灵活性,便于品种的切换。
[0057] 3.本发明所提供的制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯的方法,可在经过必要改造的现有常规聚酯装置上,采用与常规聚酯相近的工艺流程进行实施,因此容易进行大规模工业化生产,生产能耗低、生产效率高、产品质量稳定性好。
附图说明
[0058] 图1为本发明实施例1所制备的共聚酯的DSC升温曲线。
[0059] 图2为本发明对比例1所制备的共聚酯的DSC升温曲线。
具体实施方式
[0060] 下面给出实施例对本发明进行进一步说明,有必要指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限定,该领域的技术熟练人员根据上述发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
[0061] 实施例1
[0062] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0063] (1)在摩尔比为1:1.15的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0064] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式第一酯化釜和立式第二酯化釜组成酯化系统中进行酯化反应,第一酯化釜反应温度为265℃、反应压力为200kPa,第二酯化釜反应温度270℃、反应压力为150kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯低聚物的聚合度达到6时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0065] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至235℃后与在线添加的数均分子量为2000聚己二酸甲基丙二醇酯多元醇经管式静态混合器混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚己二酸甲基丙二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的10%,预缩聚反应温度为260℃,反应压力为3kPa;
[0066] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为265℃,反应压力为100Pa;
[0067] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0068] 实施例2
[0069] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0070] (1)在摩尔比为1:1.15的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0071] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式酯化釜组成的酯化系统中进行酯化反应,其中酯化釜反应温度为250℃、反应压力为200kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯的聚合度达到2时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0072] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至220℃后与在线添加的数均分子量为300聚丁二酸-1,2-丙二醇酯多元醇经管式静态混合器混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚丁二酸-1,2-丙二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的10%,预缩聚反应温度为250℃,反应压力为2kPa;
[0073] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为260℃,反应压力为200Pa;
[0074] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0075] 实施例3
[0076] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0077] (1)在摩尔比为1:2的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0078] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式酯化釜组成的酯化系统中进行酯化反应,其中酯化釜反应温度为240℃、反应压力为100kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯的聚合度达到1时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0079] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至250℃后与在线添加的数均分子量为1000聚癸二酸三甲基戊二醇酯多元醇经管式静态混合器混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚癸二酸三甲基戊二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的3%,预缩聚反应温度为280℃,反应压力为6kPa;
[0080] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为285℃,反应压力为500Pa;
[0081] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0082] 实施例4
[0083] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0084] (1)在摩尔比为1:1.4的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0085] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式第一酯化釜和立式第二酯化釜组成酯化系统中进行酯化反应,第一酯化釜反应温度为245℃、反应压力为150kPa,第二酯化釜反应温度240℃、反应压力为100kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯低聚物的聚合度达到2时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0086] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至200℃后与在线添加的数均分子量为5000聚丁二酸新戊二醇酯多元醇经高剪切均化泵混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚丁二酸新戊二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的15%,预缩聚反应温度为235℃,反应压力为1kPa;
[0087] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为245℃,反应压力为100Pa;
[0088] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0089] 实施例5
[0090] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0091] (1)在摩尔比为1:1.05的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0092] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式第一酯化釜和卧式第二酯化釜组成酯化系统中进行酯化反应,第一酯化釜反应温度为275℃、反应压力为400kPa,第二酯化釜反应温度275℃、反应压力为200kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯低聚物的聚合度达到8时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0093] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至240℃后与在线添加的数均分子量为10000聚丁二酸甲基丙二醇酯多元醇经管式静态混合器和高剪切均化泵混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚丁二酸甲基丙二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的20%,预缩聚反应温度为240℃,反应压力为1kPa;
[0094] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为245℃,反应压力为100Pa;
[0095] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0096] 实施例6
[0097] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0098] (1)在摩尔比为1:1.3的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0099] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式第一酯化釜和卧式第二酯化釜组成酯化系统中进行酯化反应,第一酯化釜反应温度为245℃、反应压力为200kPa,第二酯化釜反应温度240℃、反应压力为100kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯低聚物的聚合度达到3时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0100] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至220℃后与在线添加的数均分子量为8000聚癸二酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯多元醇经高剪切均化泵混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚癸二酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的20%,预缩聚反应温度为230℃,反应压力为0.5kPa;
[0101] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为235℃,反应压力为50Pa;
[0102] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0103] 实施例7
[0104] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0105] (1)在摩尔比为1:1.12的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0106] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式第一酯化釜和立式第二酯化釜组成酯化系统中进行酯化反应,第一酯化釜反应温度为260℃、反应压力为250kPa,第二酯化釜反应温度265℃、反应压力为120kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯低聚物的聚合度达到5时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0107] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至240℃后与在线添加的数均分子量为3000聚癸二酸-2-甲基-2,4-戊二醇酯多元醇经高剪切均化泵和管式静态混合器混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚癸二酸-2-甲基-2,4-戊二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的5%,预缩聚反应温度为270℃,反应压力为2kPa;
[0108] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为275℃,反应压力为150Pa;
[0109] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0110] 实施例8
[0111] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0112] (1)在摩尔比为1:1.25的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0113] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式第一酯化釜和立式第二酯化釜组成酯化系统中进行酯化反应,第一酯化釜反应温度为250℃、反应压力为170kPa,第二酯化釜反应温度255℃、反应压力为120kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯低聚物的聚合度达到3时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0114] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至220℃后与在线添加的数均分子量为5000聚癸二酸甲基丙二醇酯多元醇经高剪切均化泵和管式静态混合器混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚癸二酸甲基丙二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的40%,预缩聚反应温度为230℃,反应压力为3kPa;
[0115] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为235℃,反应压力为100Pa;
[0116] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0117] 实施例9
[0118] 根据本发明提供的制备方法制备芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯,步骤如下:
[0119] (1)在摩尔比为1:2的对苯二甲酸和乙二醇混合物中加入适量催化剂配制成浆料;
[0120] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式酯化釜组成的酯化系统中进行酯化反应,其中酯化釜反应温度为240℃、反应压力为100kPa。当对苯二甲酸乙二醇酯的聚合度达到1时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0121] (3)将步骤(2)制备得到的对苯二甲酸乙二醇酯低聚物经过换热器调节温度至250℃后,在线添加的数均分子量为1000聚癸二酸三甲基戊二醇酯多元醇和数均分子量为2000聚己二酸甲基丙二醇酯多元醇,经管式静态混合器混合均匀,然后进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,聚癸二酸三甲基戊二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的3%,聚己二酸甲基丙二醇酯多元醇在线添加注入流量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚物流量的1%,预缩聚反应温度为280℃,反应压力为6kPa;
[0122] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为285℃,反应压力为500Pa;
[0123] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0124] 对比例1
[0125] 在实施例1的基础上,不采用在线添加的工艺,而是将在线添加的脂肪族聚酯多元醇成分作为原料加入芳香族聚酯成分中直接进行酯化反应,步骤如下:
[0126] (1)在对苯二甲酸、乙二醇、己二酸和甲基丙二醇的混合物中加入催化剂配制成浆料,浆料中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.15,对苯二甲酸与改性剂己二酸和甲基丙二醇的摩尔比均为10:1;
[0127] (2)将步骤(1)中制备得到浆料连续加入到由立式第一酯化釜和立式第二酯化釜组成酯化系统中进行酯化反应,第一酯化釜反应温度为265℃、反应压力为200kPa,第二酯化釜反应温度270℃、反应压力为150kPa。当对低聚物的聚合度达到6时,将低聚物通过低聚物泵连续稳定地从酯化釜中采出;
[0128] (3)将步骤(2)制备得到的直接进入预缩聚系统进行预缩聚反应,其中,预缩聚反应温度为260℃,反应压力为3kPa;
[0129] (4)将步骤(3)制备得到的共聚酯预聚物直接进入终缩聚系统进行终缩聚反应,终缩聚反应温度为265℃,反应压力为100Pa;
[0130] (5)将步骤(4)制备得到共聚酯熔体经过熔体过滤器过滤后送至铸带头冷却固化,最后由切粒机切粒得到共聚酯切片。
[0131] 为了进一步说明本发明的有益效果以下将对实施例1~9和对比例1所制备的共聚酯切片的分子结构和性能进行测试,测试项目如下:特性粘度η(dL/g),测试方法:参照GB/T 14190-2008;色相b值,测试方法:参照GB/T 14190-2008;二甘醇含量(%),测试方法:参照GB/T 14190-2008;熔点Tm和玻璃化转变温度Tg由DSC(Pcrkin-Elmcr Phyris 1)测得(测试升降温速率为20℃/min,氮气流量为50ml/min);芳香族聚酯链段序列长度x、脂肪族聚酯序列长度y以及共聚酯无规度B由核磁共振仪(Bruker DMX500)测得(测试溶剂为氘代三氟乙酸);
[0132] 测试结果见表1。
[0133] 表1实施例1~9和对比例1所制备的共聚酯切片的性能测试
[0134]
[0135] 由表1可知,本发明的实施例1~9中,共聚酯中芳香族聚酯嵌段的占比要大于脂肪族聚酯嵌段的占比,是为了在保证共聚酯分子链规整性和尺寸稳定性的前提下,利用脂肪族聚酯嵌段增加分子链段的柔性,使得其具有更强的结晶能力和更高的热性能,同时不会因为具有高规整度的长嵌段的芳香族聚酯导致染色功能的下降。而无规共聚物中由于结构单元分散的随机性,导致芳香族聚酯无法形成长链从而破坏了规整性;而由均聚物形成的嵌段共聚物中,芳香族聚酯段和脂肪族聚酯段严格分开,同样无法达到对结晶能力和染色功能的要求。因此,本发明选择无规度为0.05≤B≤0.95范围的芳香族聚酯-脂肪族聚酯嵌段共聚酯。
[0136] 结合表1和图1,图2可以发现,实施例1所制备的共聚酯与对比例1相比,玻璃化转变温度Tg,熔点Tm、冷结晶焓ΔHcc和熔融焓ΔHm高,冷结晶温度Tc低,表明实施例1所制备的共聚酯的结晶能力和热性能明显高于对比例1所制备的共聚酯。实施例1和对比例1所制备的共聚酯的共聚组成相同,但两者的分子结构的规整度不同,实施例1所制备的共聚酯无规度B为0.27,对比例1所制备的共聚酯无规度B为1.07。无规度B的值有0,1,2,<1四种情况:B=0表示聚合物为均聚物的共混物或长嵌段共聚物;B=1表示共聚物是无规分布;B=2表示共聚物为完全交替的序列分布,B
[0137] 由此可见实施例1所制备共聚酯为嵌段共聚酯,而对比例1所制备的共聚酯为无规共聚酯。由于实施例1所制备的共聚酯的分子链的规整度高于对比例1所制备的共聚酯,因此实施例1所制备的共聚酯具有更强的结晶能力和更高的热性能。
[0138] 实验例1
[0139] 将实施例1和对比例1所制备的共聚酯按照如下方法制备成纤维:
[0140] 将共聚酯切片在280℃下经螺杆挤出机熔融后进入纺丝组件从喷丝板喷出,进入第一导丝辊和第二导丝辊,在第一导丝辊和第二导丝辊之间进行牵伸,其中第一导丝辊的温度为80℃、转速为1500m/min,第二导丝辊的温度为120℃、转速为4250m/min,然后将纤维进行卷装,卷绕速度为4200m/min,得到共聚酯纤维全拉伸丝FDY。
[0141] 按照相同的方法测定实施例1和对比例1所制备的共聚酯切片纺制纤维的性能,测定方法如下:线密度(dtex),测试方法:参照GB/T 14343-2008;断裂强度(cN/dtex),测试方法:参照GB/T 14344-2008;断裂伸长(%),测试方法:参照GB/T 14344-2008;沸水收缩率(%):参照GB/T 6505-2008;上染率(%),测试方法:参照GB/T 23976.1-2009,将实施例1和对比例1所制备的共聚酯切片所纺制纤维用分散蓝2BLN在常压下100℃上染。测试结果见表2。
[0142] 表2实施例1与对比例1生产的聚酯经纺丝后得到纤维的性能测试
[0143]
[0144] 由表2可知,实施例1和对比例1所制备共聚酯切片纺制的纤维的分散染料常压上染率基本一致,但是实施例1所制备共聚酯切片较对比例1所制备共聚酯切片纺制的纤维的断裂强度和断裂伸长均高,沸水收缩率低。这是因为实施例1所制备共聚酯较对比例1所制备共聚酯的分子链规整度高,纺丝过程中纤维更容易发生取向和结晶,因此实施例1所制备共聚酯切片纺制的纤维的力学性能和尺寸稳定性能均高于对比例1所制备共聚酯切片纺制的纤维。