專利名稱：用于生產(chǎn)陽離子染料可染丙綸的染色添加劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由對苯二甲酸、5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯和乙二醇通過共聚制備改性聚酯的方法，該改性聚酯用作可染丙綸的染色添加劑。
在現(xiàn)有技術(shù)中，用共混改性法是較為常用的改善丙綸染色性能的方法。它將分子上具有染色基團(tuán)，并能很好地與聚丙烯樹脂共混熔融的染色添加劑摻和到聚丙烯中去，然后進(jìn)行共混熔融紡絲。該方法在技術(shù)上易于施行，且對纖維的力學(xué)性能影響較小。在現(xiàn)有技術(shù)中，被認(rèn)為最理想的染色添加劑是改性聚酯，它通常是在聚酯中引入含有能與染料結(jié)合的基團(tuán)，如美國專利5,576,366所介紹的。采用這種染色添加劑與聚丙烯樹脂進(jìn)行共混熔融紡絲，制得的纖維具有良好的染色性能。然而，現(xiàn)有技術(shù)中這種良好的染色性能通常只能用分散染料染色來實(shí)現(xiàn)，用陽離子染料染色并具有較高上染率的卻少見報(bào)道，而我們知道陽離子染料無論從色彩的鮮艷度、色彩的多樣性以及色牢度均要優(yōu)于分散染料。
以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案一種用于生產(chǎn)陽離子染料可染丙綸的染色添加劑的制備方法，該方法包括以下步驟1)5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯與乙二醇在催化劑醋酸鈣以及醚防劑醋酸鈉的存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯，反應(yīng)溫度為80～175℃，5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯與乙二醇的投料摩爾比為1∶6.0～7.5，反應(yīng)時(shí)間為2～3小時(shí)；2)對苯二甲酸與乙二醇在催化劑醋酸鈷和三氧化二銻以及穩(wěn)定劑磷酸三甲酯的存在下進(jìn)行酯化反應(yīng)得到對苯二甲酸雙羥乙酯，反應(yīng)溫度為240～260℃，對苯二甲酸與乙二醇的投料摩爾比為1∶0.61～1.22，反應(yīng)時(shí)間為3～4小時(shí)；3)5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯與對苯二甲酸雙羥乙酯于210～240℃的溫度下進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng)，5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯與對苯二甲酸雙羥乙酯的投料摩爾比為1∶0.08～0.17，反應(yīng)時(shí)間為1～3小時(shí)；4)預(yù)縮聚結(jié)束后體系升溫至240～290℃，控制體系真空度≤100Pa進(jìn)行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2～4小時(shí)，聚合物經(jīng)鑄帶造粒后得到染色添加劑產(chǎn)品。
上述步驟1中，催化劑用量以摩爾比計(jì)為醋酸鈣/5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯＝0.64/103～0.75/103；醚防劑用量以摩爾比計(jì)為醋酸鈉/5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯＝3.61/103～4.21/103。
步驟2中催化劑和穩(wěn)定劑用量以摩爾比計(jì)為醋酸鈷/對苯二甲酸＝1.41/105～2.82/105，最好為1.88/105～2.82/105；三氧化二銻/對苯二甲酸＝0.91/104～1.82/104，最好為1.21/104～1.82/104；磷酸三甲酯/對苯二甲酸＝0.67/104～1.34/104，最好為0.90/104～1.34/104；而對苯二甲酸與乙二醇的投料摩爾比最好為1∶0.81～1.22。
本發(fā)明所制備的可染丙綸染色添加劑實(shí)際上也是一種改性聚酯，其中引入了具有與染料很好結(jié)合的基團(tuán)的單體5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯，而本發(fā)明的特點(diǎn)是制備得到的染色添加劑中5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯含量更高，該染色添加劑用于共混熔融紡絲工藝，生產(chǎn)出的可染丙綸不僅可用陽離子染料染色，而且具有較高的上染率。
測試方法儀器小樣染色機(jī)、721型分光光度計(jì)；試劑孔雀綠、陽離子染料(黃8GL、紅5GN、藍(lán)RL)、醋酸；染液配制浴比為1∶100；1g纖維的用量為0.2％孔雀綠或陽離子染料5m1，配以無離子水95ml，PH值為4.5～5.5；染色條件70℃入染，20分鐘內(nèi)加熱至100℃，沸染40分鐘，停止加熱維持30分鐘，取出樣品冷卻至室溫后水洗；染色殘液光密度的測定取20ml染色殘液，與染色樣品水洗液合并后移入容量瓶，用分光光度計(jì)測其光密度；染色原液光密度的測定取20ml染色原液，移入容量瓶用與染色樣品水洗液相同量的無離子水稀釋，用分光光度計(jì)測其光密度。實(shí)施例1～8一、染色添加劑的制備首先，將5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯、乙二醇、醋酸鈣和醋酸鈉以投料摩爾比Z乙二醇/5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯＝1/6.0～7.5，醋酸鈣/5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯＝0.64/103～0.75/103，醋酸鈉/5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯＝3.61/103～4.21/103加入到2m3的酯交換反應(yīng)釜，在常壓、80～175℃溫度下并施以攪拌進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí)，生成5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯。
將對苯二甲酸、乙二醇、醋酸鈷、三氧化二銻和磷酸三甲酯以投料摩爾比對苯二甲酸/乙二醇＝1∶0.81～1.22，醋酸鈷/對苯二甲酸＝1.88/105～2.82/105，三氧化二銻/對苯二甲酸＝1.21/104～1.82/104，磷酸三甲酯/對苯二甲酸＝0.90/104～1.34/104加入到6m3的酯化反應(yīng)釜，在常壓、240～260℃溫度下并施以攪拌進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，生成對苯二甲酸雙羥乙酯。
把上述制備得到的對苯二甲酸雙羥乙酯移入到6m3的預(yù)縮聚反應(yīng)釜，然后施以攪拌并將保溫在100℃左右的5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯以慢速加入，5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯與對苯二甲酸雙羥乙酯的投料摩爾比為1∶0.08～0.17，當(dāng)兩種單體充分混合且體系溫度達(dá)到235℃時(shí)，將物料移入到8m3的縮聚反應(yīng)釜?？刂品磻?yīng)溫度為260～290℃、體系真空度小于100Pa進(jìn)行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí)。最后經(jīng)鑄帶和造粒即得染色添加劑產(chǎn)品。
得到的這種染色添加劑特性粘度[η]為0.3～0.5dL/g，熔點(diǎn)為200～250℃。二、可染丙綸的制造將上述制得的染色添加劑用計(jì)量單元按所需比例計(jì)量后混入普通的聚丙烯樹脂，然后在短絲紡絲設(shè)備上熔融紡絲，生產(chǎn)丙綸短纖維，其規(guī)格為2.78dtex×67mm(55000孔)以及5.56dtex×102mm(30000孔)。紡絲溫度為230～290℃，紡絲速度為80～120m/min，冷卻風(fēng)溫為18～23℃。
各實(shí)施例紡絲原料中染色添加劑含量、纖維的染色性能見表1表1.

權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)陽離子染料可染丙綸的染色添加劑的制備方法，該方法包括以下步驟1)5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯與乙二醇在催化劑醋酸鈣以及醚防劑醋酸鈉的存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯，反應(yīng)溫度為80～175℃，5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯與乙二醇的投料摩爾比為1∶6.0～7.5，反應(yīng)時(shí)間為2～3小時(shí)；2)對苯二甲酸與乙二醇在催化劑醋酸鈷和三氧化二銻以及穩(wěn)定劑磷酸三甲酯的存在下進(jìn)行酯化反應(yīng)得到對苯二甲酸雙羥乙酯，反應(yīng)溫度為240～260℃，對苯二甲酸與乙二醇的投料摩爾比為1∶0.61～1.22，反應(yīng)時(shí)間為3～4小時(shí)；3)5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯與對苯二甲酸雙羥乙酯于210～240℃的溫度下進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng)，5-磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯與對苯二甲酸雙羥乙酯的投料摩爾比為1∶0.08～0.17，反應(yīng)時(shí)間為1～3小時(shí)；4)預(yù)縮聚結(jié)束后體系升溫至240～290℃，控制體系真空度≤100Pa進(jìn)行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2～4小時(shí)，聚合物經(jīng)鑄帶造粒后得到染色添加劑產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色添加劑的制備方法，其特征在于所述的步驟1中催化劑用量以摩爾比計(jì)為醋酸鈣/5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯＝0.64/103～0.75/103，醚防劑用量以摩爾比計(jì)為醋酸鈉/5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯＝3.61/103～4.21/103。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色添加劑的制備方法，其特征在于所述的步驟2中催化劑和穩(wěn)定劑用量以摩爾比計(jì)為醋酸鈷/對苯二甲酸＝1.41/105～2.82/105，三氧化二銻/對苯二甲酸＝0.91/104～1.82/104，磷酸三甲酯/對苯二甲酸＝0.67/104～1.34/104。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的染色添加劑的制備方法，其特征在于所述的步驟2中催化劑和穩(wěn)定劑用量以摩爾比計(jì)為醋酸鈷/對苯二甲酸＝1.88/105～2.82/105，三氧化二銻/對苯二甲酸＝1.21/104～1.82/104，磷酸三甲酯/對苯二甲酸＝0.90/104～1.34/104。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色添加劑的制備方法，其特征在于所述的步驟2中對苯二甲酸與乙二醇的投料摩爾比為1∶0.81～1.22。
全文摘要
一種用于生產(chǎn)陽離子染料可染丙綸的染色添加劑的制備方法，包括5－磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯與乙二醇在催化劑以及醚防劑的存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到5－磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯；對苯二甲酸與乙二醇在催化劑以及穩(wěn)定劑的存在下進(jìn)行酯化反應(yīng)得到對苯二甲酸雙羥乙酯；5－磺酸鈉間苯二甲酸雙羥乙酯與對苯二甲酸雙羥乙酯于210～240℃的溫度下進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng)，然后體系升溫至240～290℃，控制體系真空度≤100Pa進(jìn)行縮聚反應(yīng)，最后聚合物經(jīng)鑄帶造粒得到染色添加劑產(chǎn)品。本發(fā)明的特點(diǎn)是得到的染色添加劑中5－磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯含量更高，該染色添加劑用于共混熔融紡絲工藝，生產(chǎn)出的可染丙綸不僅可用陽離子染料染色，而且具有較高的上染率。
文檔編號C08G63/16GK1464131SQ0211205
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月13日
發(fā)明者陳國康, 閔麗華, 蔣紀(jì)國 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司