專利名稱：一種黑色聚酯切片和黑色聚酯切片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黑色聚酯切片和黑色聚酯切片的制備方法，特別涉及在聚酯的 聚合過程中添加處理后的黑色色漿，制備出黑色聚酯切片及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酯在塑料、紡織、化工等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，但作為一種疏水性材料，聚 酯的染色性一直存在問題。黑色聚酯因?yàn)榫哂辛己玫墓夥€(wěn)定性，在塑料、感光、紡 織等多個(gè)領(lǐng)域都擁有很大的市場(chǎng)，但是采用常規(guī)的染色法制備黑色聚酯很難取得理 想的效果。
目前，黑色聚酯的制備可通過在聚酯切片后加工過程中直接加入黑色染料進(jìn)行 染色。US7018429講述了一種合成材料的染色方法，先在聚合物熔體中引入著色劑作 為上染基團(tuán)，再通過常規(guī)的筒子紗染色等方法形成最終的顏色，該方法染色性較好， 但需將前后道工序結(jié)合，不利于實(shí)際生產(chǎn)。US5505742采用在黑色染料中混合具有特 殊分子式的藍(lán)色染料，以提供聚酯纖維純黑色，方法復(fù)雜，不易應(yīng)用。另一種主要 方法是將炭黑作為主要原料，通過與聚酯的反應(yīng)得到黑色聚酯。這種方法由于不需 染色，不會(huì)產(chǎn)生廢水污染問題，同時(shí)又能保持聚酯優(yōu)異的綜合性能，得到了更加廣 泛的應(yīng)用。其中較常見的方式是在聚酯的成型過程中添加黑色色母粒的方法，中國(guó) 專利200410039196和專利200410039197制備聚酯薄膜是采用普通聚酯切片在成膜 的過程中添加黑色色母粒制備出亞光型的黑色薄膜。同樣黑色聚酯纖維也采用這種 方法制備，即在紡絲的過程中通過高精度母粒添加裝置在普通聚酯切片中添加一定 比例的黑色色母粒，制備出黑色聚酯纖維，但這種方法往往會(huì)與母粒添加裝置的計(jì) 量精度有關(guān)，計(jì)量的誤差往往會(huì)造成聚酯纖維的色差，而造成顏色的不均勻，同時(shí) 由于母粒價(jià)格較高也會(huì)造成黑色聚酯纖維的價(jià)格偏高。另一種方法是將炭黑在聚合
過程中直接加入到聚酯熔體中，這種方法的關(guān)鍵是解決炭黑粒子在熔體中分散均勻 性的問題。JP10067881專門介紹了用于制備黑色聚酯的炭黑的制備方法以解決炭黑 的分散性問題，采用X射線熒光分析法，確定炭黑中S、 Ca、 Cl元素的含量范圍， 得到具有良好分散性的炭黑，該方法提前對(duì)炭黑進(jìn)行了處理，但由于方法特殊，不
宜實(shí)際操作。EP0263412講述了將氣相氧化后的炭黑進(jìn)行濕氧化處理，處理后的炭黑 作為著色劑對(duì)聚酯絲進(jìn)行涂布染色，這種方法工藝復(fù)雜，且黑色容易脫落，不易保 持。US20030105214是將聚酯在惰性氣體封閉的容器內(nèi)進(jìn)行攪拌酯化，酯化產(chǎn)品與在 低脂肪二醇中分散的炭黑混合，加入含磷或鈦化合物作為催化劑，最后將達(dá)到粘度 要求的聚酯擠出造粒，該方法工藝要求高，流程很復(fù)雜，因此引起了由于反應(yīng)釜內(nèi) 溫度過高(酯化溫度22(TC-26(TC)，炭黑色漿液體中所含乙二醇(沸點(diǎn)196°C)瞬 間揮發(fā)，造成炭黑顆粒的團(tuán)聚，使炭黑分散不良，造成聚酯切片表面有許多小黑點(diǎn) 的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種黑色聚酯切片，該切片中聚酯含量占80-99.9%，炭黑 含量占0.1-20%，無明顯色差且熱穩(wěn)定性良好。
本發(fā)明的另一目的是提供一種黑色聚酯切片的制備方法，該方法簡(jiǎn)單，制備的 聚酯切片性能優(yōu)異。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種黑色聚酯切片，其特征在于所述黑色聚酯切片的熔點(diǎn)為250-260°C，所述 黑色聚酯切片中聚酯含量占80-99.9%，炭黑含量占0. 1-20%,所述黑色聚酯切片的 特性粘度為0. 6-0. 7Dl/g，所述的黑色聚酯切片通過在進(jìn)行酯交換或者酯化反應(yīng)步驟 之前將制備好的炭黑色漿加入進(jìn)行制備；所述的聚酯含量?jī)?yōu)選為95—99. 5%，炭黑含 量?jī)?yōu)選為0. 5—5%。
本發(fā)明所述的聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
本發(fā)明所述的黑色聚酯切片可作為制備黑色聚酯纖維或黑色聚酯薄膜的原料。 本發(fā)明所述的黑色聚酯切片的制備方法，包括制備炭黑色漿、進(jìn)行酯化反應(yīng)或 者酯交換反應(yīng)、進(jìn)行縮聚反應(yīng)的過程，其特征在于在進(jìn)行酯交換或酯化反應(yīng)之前將 制備好的炭黑色槳分別加入原料單體或者加入原料單體混和物中。 本發(fā)明中所述的方法包括以下步驟
(1) 制備炭黑色漿將炭黑在乙二醇溶劑中溶解，得到炭黑色漿；
(2) 進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)將步驟(1)所制備的炭黑色漿分別加入到原 料單體或原料單體混合物中，進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)；
(3) 進(jìn)行縮聚反應(yīng)將步驟(2)所得的反應(yīng)混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng)制備聚酯切片。
所述的步驟(1)的具體方法為
將炭黑在乙二醇溶劑中溶解，加入助溶劑，在室溫下添加分散劑，在轉(zhuǎn)速為
8000-10000rpm高速乳化機(jī)中反應(yīng)2-2. 5小時(shí)后，得到炭黑色漿。 所述的步驟(2)的具體方法為
先將制備好的炭黑色漿加入原料單體對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯中，再 加入乙二醇，在17CTC—26(TC下催化劑用量為0. 2-0. 4%條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯 交換反應(yīng)，反應(yīng)20—60分鐘，其中對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇的質(zhì) 量比為1:2. 2-l:2.4，炭黑色漿的加入量為使反應(yīng)混合物中炭黑的質(zhì)量百分比濃度達(dá) 到0.1-20%。
所述的步驟(2)的具體方法也可以為
先將制備好的炭黑色槳加入原料單體乙二醇中，再加入對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二 甲酸二甲酯，在17CTC—260'C下催化劑用量為0. 2-0. 4%條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯 交換反應(yīng)，反應(yīng)20—60分鐘，其中對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇的質(zhì) 量比為l:2.2-l:2.4,炭黑色漿的加入量為使反應(yīng)混合物中炭黑的質(zhì)量百分比濃度達(dá) 到0.1-20%。
所述的步驟(2)的具體方法還可以為
先將制備好的炭黑色漿加入原料單體混合物乙二醇與對(duì)苯二甲酸的混合物或者 乙二醇與對(duì)苯二甲酸二甲酯的混合物中，在170°C—260'C下催化劑用量為0. 2-0. 4% 條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)，反應(yīng)20—60分鐘，其中對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯 二甲酸二甲酯與乙二醇的質(zhì)量比為1:2. 2-l:2.4，炭黑色漿的加入量為使反應(yīng)混合物 中炭黑的質(zhì)量百分比濃度達(dá)到0. 1-20%。
所述的步驟(3)的具體方法為
在步驟(2)所得的反應(yīng)混合物中添加0. 3-0. 4%的含銻類氧化物或含鈦酯類化合 物作為催化劑，保持在真空度為30-70Pa下，升溫至275-285'C，待反應(yīng)過程中達(dá)到 特性粘數(shù)為0. 6-0. 7dl/g后出料，得到黑色聚酯切片。
所述的炭黑色漿中包括
乙二醇20-50份；助溶劑10-20份；炭黑10-25份；分散劑0. 1_5份； 其中所述的助溶劑為乙醇和/或水；分散劑采用壬基苯酚聚乙二醇醚類分散劑。
具體地說，本發(fā)明所述的聚酯切片的性能參數(shù)為熔點(diǎn)為250-26(TC，其中聚酯
含量占80-99.9%，炭黑含量占0.1-20%，特性粘度為0. 6-0. 7Dl/g，所述炭黑的平均 粒徑為100—200nm，所述的聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。 本發(fā)明所述的聚酯切片的制備方法具體為
(1)炭黑色漿的制備
所述的炭黑色漿，其組成如下乙二醇20-50份；助溶劑10_20份； 炭黑10-25份；分散劑0. l-5份；
其中助溶劑可以采用乙醇或水等極性溶劑，炭黑采用著色爐燒發(fā)炭黑，分散劑 采用壬基苯酚聚乙二醇醚(0P-10)類分散劑。
制備方法為以乙二醇為溶劑將炭黑溶解，加入助溶劑，室溫條件下添加分散
劑或其它助劑，經(jīng)轉(zhuǎn)速在8000—10000rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2—2. 5小時(shí)后，得到 炭黑色漿。
按照本方法所制得的炭黑色漿穩(wěn)定均勻，炭黑顆粒溶解性好，不易沉淀，放置 半個(gè)月以上仍可正常使用，且顏色黑亮，富有光澤。 (2)進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)
將炭黑色漿加入PTA (對(duì)苯二甲酸)或者DMT (對(duì)苯二甲酸二甲酯)中，然后 再加入乙二醇，對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇的質(zhì)量配比為1: 2.2— 2.4，然后在17(TC—26(TC下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)，反應(yīng)20_60分鐘，添 加0. 2—0. 4%的催化劑，催化劑為醋酸鎂或醋酸錳，碳黑色漿直接與反應(yīng)物一起加入， 使反應(yīng)混合物中碳黑的濃度達(dá)到0. 1-20%。
該步驟中也可以將炭黑色漿加入乙二醇中，再加入對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸 二甲酯，然后在17(TC—26(TC下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)，反應(yīng)20—60分鐘， 添加0.2—0.4%的催化劑，催化劑為醋酸鎂或醋酸錳，碳黑色漿直接與反應(yīng)物一起加 入，使反應(yīng)混合物中碳黑的濃度達(dá)到0.1-20%。
該步驟中還可以將炭黑色漿加入至對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二 醇的混合單體溶液中，然后在17CTC—26(TC下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)，反應(yīng) 20—60分鐘，添加0.2—0.4%的催化劑，催化劑為醋酸鎂或醋酸錳，炭黑色漿直接與 反應(yīng)物一起加入，使反應(yīng)混合物中炭黑的濃度達(dá)到0. 1-20%。
在該步驟中，炭黑色漿在進(jìn)行升溫酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)之前加入，即在室 溫時(shí)同DMT或PTA、乙二醇一起加入反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，炭黑色漿通常 是在縮聚反應(yīng)時(shí)即酯化反應(yīng)或酯交換反應(yīng)之后加入反應(yīng)體系，這樣導(dǎo)致了炭黑色漿
中所含的乙二醇瞬間揮發(fā)，造成炭黑顆粒團(tuán)聚的后果。而本發(fā)明中選擇在酯化反應(yīng) 或者酯交換反應(yīng)之前加入炭黑色漿，這時(shí)反應(yīng)體系處于室溫，可以避免由于酯交換 或者酯化反應(yīng)之后添加炭黑色漿時(shí)，由于反應(yīng)釜內(nèi)溫度過高(酯化溫度220°C-260 °C)，炭黑色漿液體中所含乙二醇(沸點(diǎn)196°C)瞬間揮發(fā)，造成炭黑顆粒的團(tuán)聚， 使炭黑分散不良，造成聚酯切片表面有許多小黑點(diǎn)，直接影響紡絲和吹膜的效果的 問題。
(3)進(jìn)行縮聚反應(yīng)
酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)后加入質(zhì)量百分比為0.3—0.4%的縮聚催化劑，所加 入的縮聚催化劑為含銻類氧化物或含鈦酯類化合物，將反應(yīng)系統(tǒng)抽真空，保持真空 度在30—70Pa之間，升溫到275-285'C進(jìn)行反應(yīng)，待達(dá)到特性粘數(shù)為0. 64-0. 7dL/g 后，出料，得到黑色聚酯切片。
本發(fā)明的有益效果在于該黑色聚酯切片的制備方法由于在酯化反應(yīng)或者酯交換 反應(yīng)之前添加炭黑色漿，這樣操作更加方便，可以在室溫時(shí)與反應(yīng)物一起加入反應(yīng) 釜進(jìn)行反應(yīng)，簡(jiǎn)單易行，而且可以避免由于酯交換后或者酯化反應(yīng)后添加色漿時(shí)， 反應(yīng)釜內(nèi)溫度過高，炭黑色漿中所含乙二醇瞬間揮發(fā)，造成炭黑顆粒的團(tuán)聚，使炭 黑粒子分散不良，造成聚酯切片表面有很多小黑點(diǎn)，直接影響紡絲和吹膜的效果的 問題。本發(fā)明的方法無需添加專門的炭黑母粒，大大降低了生產(chǎn)成本，具有很強(qiáng)的 競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)由于無須添加炭黑母粒，避免了添加母粒過程中出現(xiàn)偏差而導(dǎo)致顏色 不均，按照本發(fā)明的方法所制得的黑色聚酯切片色度均勻，色差小，適用范圍廣。 該黑色聚酯切片經(jīng)過真空干燥后，在普通紡絲機(jī)上可以不用加色母粒直接制備出黑 色聚酯纖維。由于不需染色，避免了污染問題，可制成長(zhǎng)絲、短纖或無紡布，加工 為服裝、網(wǎng)帶等紡織產(chǎn)品。該聚酯切片也可干燥后，經(jīng)塑料擠出機(jī)熔融擠出，通過 拉伸機(jī)后制得黑色聚酯薄膜，滿足包裝、電子等行業(yè)的需求。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
將平均粒徑為150mn的250克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于645克乙二醇中，加入 320克乙醇和65克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速8500rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2小時(shí) 后，得到炭黑色漿。將上述炭黑色漿與4千克DMT混合后放入聚合釜中，然后往聚合 釜中加入8.8千克乙二醇，添加50克醋酸鎂，然后將聚合釜中的溫度升溫200'C進(jìn)
行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)50分鐘后添加38.5克三氧化二銻，在真空度為50Pa下升溫到 275'C進(jìn)行縮聚反應(yīng)，達(dá)到釜中聚酯的特性粘數(shù)為0.65dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn) 為253'C的黑色聚酯切片。所制備的聚酯切片中，聚酯含量為98.22%,炭黑含量為
1. 78%。
將上述黑色聚酯切片在8(TC真空干燥4小時(shí)，13(TC真空干燥8小時(shí)，使含水率 達(dá)到50-100ppm后，在紡絲溫度為280-290°C，巻繞速度為1000m/min，牽伸倍數(shù)為 3，熱輥溫度為165'C的條件下，在普通紡絲機(jī)上紡出100--150D/36f的黑色聚酯牽 伸絲。
實(shí)施例2
將平均粒徑為100nm的150克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于750克乙二醇中，加入 150克水和50克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速8000rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2. 5小時(shí) 后，得到炭黑色漿。將3千克PTA與7千克乙二醇在聚合釜中先混合，再加入10千 克制得的含炭黑15%的炭黑色漿，升溫在25(TC下進(jìn)行酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)結(jié)束后添 加12克醋酸鎂，反應(yīng)50分鐘后添加30克三氧化二銻，在真空度60Pa下升溫到285 'C，達(dá)到規(guī)定黏度為0.67dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為26(TC黑色聚酯切片。所制 備的聚酯切片中，聚酯含量為92.5%，炭黑含量為7.5%。
將上述黑色聚酯切片13(TC真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100ppm后，在 普通紡絲機(jī)上紡出100--150D/36f的黑色聚酯牽伸絲。紡絲條件與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3
將平均粒徑為150nm的250克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于500克乙二醇中，加入 200克水和50克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速10000rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2小時(shí)后， 得到炭黑色漿。將1千克DMT與2. 2千克乙二醇放入聚合釜中，添加12克醋酸鎂和
2. 1千克含25%炭黑顆粒的炭黑色漿，升溫到26(TC進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)40分鐘后 添加10克鈦酸四丁酯，在真空度60Pa下升溫到285°C，達(dá)到規(guī)定黏度為0. 67dL/g 后，出料，制備出熔點(diǎn)為26(TC黑色聚酯切片。所制備的聚酯切片中，聚酯含量為 90%，炭黑含量為10%。
將上述黑色聚酯切片130'C真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100卯m后，在 普通紡絲機(jī)上紡出100~150D/36f的黑色聚酯牽伸絲。紡絲條件與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4
將粒徑為lOOnm的200克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于1000克乙二醇中，加入300 克水和60克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速9000rpni的高速乳化機(jī)反應(yīng)2. 2小時(shí)后， 得到炭黑色漿。將4. 2千克含13%炭黑顆粒的炭黑色漿與2千克PTA在聚合釜中混合， 在加入4. 6千克乙二醇至聚合釜中，再添加和12克醋酸鎂，升溫到17(TC進(jìn)行酯化反 應(yīng)，反應(yīng)40分鐘后添加10克鈦酸四丁酯，在真空度為60Pa下升溫到280°C，達(dá)到 特性粘數(shù)為0.7dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為255'C的黑色聚酯切片。所制備的聚酯 切片中，聚酯含量為95%，炭黑含量為5%。 '
將上述黑色聚酯切片13(TC真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100ppm后，在 普通紡絲機(jī)上紡出100—150D/36f的黑色聚酯牽伸絲。紡絲條件與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例5
將平均粒徑為150nm的250克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于500克乙二醇中，加入 200克水和50克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速10000rpra的高速乳化機(jī)反應(yīng)2小時(shí)后， 得到炭黑色漿。將3. 2千克含25%炭黑顆粒的炭黑色漿與2. 2千克乙二醇放入聚合釜 中混合，再往聚合釜中加入1千克DMT，添加12克醋酸鎂，升溫到18CTC進(jìn)行酯交換 反應(yīng)，反應(yīng)40分鐘后添加IO克鈦酸四丁酯，真空度為60Pa下升溫到280°C，達(dá)到 特性粘數(shù)為0.65dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為255'C的黑色聚酯切片。所制備的聚 酯切片中，聚酯含量為87. 5%，炭黑含量為12. 5%。
將上述黑色聚酯切片15(TC真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100卯m后，在 250'C下經(jīng)塑料擠出機(jī)熔融擠出，冷卻后的厚片分別進(jìn)入縱向拉伸機(jī)和橫向拉伸機(jī)進(jìn) 行拉伸，熱定型并冷卻后進(jìn)行分切，得到黑色聚酯薄膜。
實(shí)施例6
將粒徑為100nm的200克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于1000克乙二醇中，加入300 克水和60克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速9000rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2. 2小時(shí)后， 得到炭黑色漿。將2千克DMT與4. 6千克乙二醇放入聚合釜中混合，添加12克醋酸 鎂和4.2千克含13%炭黑顆粒的炭黑色漿，升溫到19(TC進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)40 分鐘后添加10克鈦酸四丁酯，使炭黑的濃度達(dá)到0. 1%。真空度為60Pa下升溫到280
°C，達(dá)到特性粘數(shù)為0.7dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為255'C的黑色聚酯切片。所制 備的聚酯切片中，聚酯含量為95%，炭黑含量為5%。
將上述黑色聚酯切片15(TC真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100卯m后，在 25(TC下經(jīng)塑料擠出機(jī)熔融擠出，冷卻后的厚片分別進(jìn)入縱向拉伸機(jī)和橫向拉伸機(jī)進(jìn) 行拉伸，熱定型并冷卻后進(jìn)行分切，得到黑色聚酯薄膜。
實(shí)施例7
將粒徑為150nm的500克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于1000克乙二醇中，加入400 克水和100克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速9500rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2小時(shí)后， 得到炭黑色漿。將70克含25%炭黑顆粒的炭黑色漿與2. 4千克乙二醇放入聚合釜中 混合，再往聚合釜中加入1千克DMT，添加12克醋酸鎂，升溫到22(TC進(jìn)行酯交換反 應(yīng)，反應(yīng)40分鐘后添加10克鈦酸四丁酯進(jìn)行縮聚反應(yīng)，在真空度為60Pa下升溫到 28(TC，達(dá)到特性粘數(shù)為0.68dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為255'C的黑色聚酯切片。 所制備的黑色聚酯切片中，聚酯含量為99.5%，炭黑含量為0.5%。
該黑色聚酯切片150'C真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100ppm后，在25CTC 下經(jīng)塑料擠出機(jī)熔融擠出，冷卻后的厚片分別進(jìn)入縱向拉伸機(jī)和橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉 伸，熱定型并冷卻后進(jìn)行分切，得到黑色聚酯薄膜。
實(shí)施例8
將粒徑為100nm的500克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于1000克乙二醇中，加入400 克水和100克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速9500rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2小時(shí)后， 得到炭黑色漿。將13. 6克含25%炭黑顆粒的炭黑色漿與1千克PTA在聚合釜中混合， 再加入2. 4千克乙二醇至聚合釜中，添加12克醋酸鎂，升溫到24CTC進(jìn)行酯化反應(yīng)， 反應(yīng)40分鐘后添加10克鈦酸四丁酯進(jìn)行縮聚反應(yīng)，在真空度為60Pa下升溫到280 °C，達(dá)到特性粘數(shù)為0.68dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為255'C的黑色聚酯切片。所 制備的黑色聚酯切片中，聚酯含量為99.9%，炭黑含量為O. 1%。
該黑色聚酯切片15(TC真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100ppm后，在250°C 下經(jīng)塑料擠出機(jī)熔融擠出，冷卻后的厚片分別進(jìn)入縱向拉伸機(jī)和橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉 伸，熱定型并冷卻后進(jìn)行分切，得到黑色聚酯薄膜。
實(shí)施例9
將粒徑為150nm的500克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于1000克乙二醇中，加入400 克水和100克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速9500rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2小時(shí)后， 得到炭黑色漿。將1千克DMT與2. 4千克乙二醇放入聚合釜中，添加12克醋酸鎂和 13.6克含25%炭黑顆粒的炭黑色漿，升溫到26(TC進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)40分鐘后 添加IO克鈦酸四丁酯進(jìn)行縮聚反應(yīng)，在真空度為60Pa下升溫到28(TC，達(dá)到特性粘 數(shù)為0.68dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為255。C的黑色聚酯切片。所制備的黑色聚酯 切片中，聚酯含量為99.9%，炭黑含量為O. 1%。
該黑色聚酯切片15(TC真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100ppm后，在250°C 下經(jīng)塑料擠出機(jī)熔融擠出，冷卻后的厚片分別進(jìn)入縱向拉伸機(jī)和橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉 伸，熱定型并冷卻后進(jìn)行分切，得到黑色聚酯薄膜。
實(shí)施例10
將粒徑為lOOnm的500克著色爐燒發(fā)炭黑，溶解于1000克乙二醇中，加入400 克水和100克壬基苯酚聚乙二醇醚，經(jīng)轉(zhuǎn)速9500rpm的高速乳化機(jī)反應(yīng)2小時(shí)后， 得到炭黑色槳。將1千克PTA與2. 4千克乙二醇放入聚合釜中混合，添加12克醋酸 鎂和13.6千克含25%炭黑顆粒的炭黑色漿，升溫到25(TC進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)40分 鐘后添加10克鈦酸四丁酯進(jìn)行縮聚反應(yīng)，在真空度為60Pa下升溫到28(TC，達(dá)到特 性粘數(shù)為0.68dL/g后，出料，制備出熔點(diǎn)為255'C的黑色聚酯切片。所制備的黑色 聚酯切片中，聚酯含量為80%，炭黑含量為20%。
該黑色聚酯切片150。C真空干燥8小時(shí)，使含水率達(dá)到50-100卯m后，在25(TC 下經(jīng)塑料擠出機(jī)熔融擠出，冷卻后的厚片分別進(jìn)入縱向拉伸機(jī)和橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉 伸，熱定型并冷卻后進(jìn)行分切，得到黑色聚酯薄膜。
權(quán)利要求
1、一種黑色聚酯切片，其特征在于所述黑色聚酯切片的熔點(diǎn)為250-260℃，所述黑色聚酯切片中聚酯含量占總重量的80-99.9％，其余成分為炭黑；所述黑色聚酯切片的特性粘度為0.6-0.7dl/g，所述的黑色聚酯切片通過在進(jìn)行酯交換或者酯化反應(yīng)步驟之前將制備好的炭黑色漿加入進(jìn)行制備；所述的聚酯含量?jī)?yōu)選為95-99.5％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的黑色聚酯切片，其特征在于所述的聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑色聚酯切片，其特征在于所述的黑色聚酯切片可作 為制備黑色聚酯纖維或黑色聚酯薄膜的原料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的黑色聚酯切片的制備方法，包括制備炭黑色漿、進(jìn)行酯化 反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)、進(jìn)行縮聚反應(yīng)的過程，其特征在于在進(jìn)行酯交換或酯化反應(yīng) 之前將制備好的炭黑色漿分別加入原料單體或者加入原料單體混和物中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟(1) 制備炭黑色漿將炭黑在乙二醇溶劑中溶解，得到炭黑色漿；(2) 進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)將步驟(1)所制備的炭黑色漿分別加入到原 料單體或加入原料單體混合物中，進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)；(3) 進(jìn)行縮聚反應(yīng)將步驟(2)所得的反應(yīng)混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng)制備聚酯切片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)的具體方法為將炭黑在乙二醇溶劑中溶解，加入助溶劑，在室溫下添加分散劑，在轉(zhuǎn)速為8000-10000rpm高速乳化機(jī)中反應(yīng)2-2. 5小時(shí)后，得到炭黑色漿。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟(2)的具體方法為先將制備好的炭黑色漿加入原料單體對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯中，再 加入乙二醇，在17(TC—26(TC下催化劑用量為0. 2-0. 4%條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯 交換反應(yīng)，反應(yīng)20—60分鐘，其中對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇的質(zhì) 量比為1:2. 2-l:2.4，炭黑色漿的加入量為使反應(yīng)混合物中炭黑的質(zhì)量百分比濃度達(dá) 到0.1-20%。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟(2)的具體方法為先將制備好的炭黑色漿加入原料單體乙二醇中，再加入對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二 甲酸二甲酯，在170°C—26(TC下催化劑用量為0. 2-0. 4%條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯 交換反應(yīng)，反應(yīng)20—60分鐘，其中對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇的質(zhì) 量比為1:2. 2-l:2.4，炭黑色漿的加入量為使反應(yīng)混合物中炭黑的質(zhì)量百分比濃度達(dá) 到0.1-20%。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟(2)的具體方法為先將制備好的炭黑色漿加入原料單體混合物乙二醇與對(duì)苯二甲酸的混合物或者 乙二醇與對(duì)苯二甲酸二甲酯的混合物中，在17CTC—26(TC下催化劑用量為0. 2-0. 4% 條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)，反應(yīng)20—60分鐘，其中對(duì)苯二甲酸或者對(duì)苯 二甲酸二甲酯與乙二醇的質(zhì)量比為l:2.2-l:2.4，炭黑色漿的加入量為使反應(yīng)混合物 中炭黑的質(zhì)量百分比濃度達(dá)到0. 1-20%。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟(3)的具體方法為 在步驟(2)所得的反應(yīng)混合物中添加0. 3-0. 4%的含銻類氧化物或含鈦酯類化合物作為催化劑，保持在真空度為30-70Pa下，升溫至275-285'C，待反應(yīng)過程中達(dá)到 特性粘數(shù)為0. 6-0. 7dl/g后出料，得到黑色聚酯切片。
11、 根據(jù)權(quán)利要求4-10中任一所述的方法，其特征在于所述的炭黑色漿中包括乙二醇20-50份;助溶劑10-20份; 炭黑10-25份；分散劑0. l-5份；所述的助溶劑為乙醇和/或水；分散劑采用壬基苯酚聚乙二醇醚類分散劑。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種黑色聚酯切片和黑色聚酯切片的制備方法，特別涉及在酯化反應(yīng)過程或者酯交換反應(yīng)前添加處理后的炭黑黑色色漿，制備出黑色聚酯切片及其制備方法。本發(fā)明采用乙二醇溶劑將炭黑溶解，通過添加分散劑經(jīng)高速乳化機(jī)后制備成炭黑色漿，在酯化反應(yīng)或者酯交換反應(yīng)前添加炭黑色漿，最后加入縮聚催化劑，在一定的真空度下升溫達(dá)到合格的特性粘數(shù)后，出料得到黑色聚酯切片。利用該方法制備的黑色聚酯切片可直接制備出黑色聚酯纖維或黑色聚酯薄膜，無需染色，不污染環(huán)境，能滿足紡織、包裝、電子等行業(yè)的需求。
文檔編號(hào)C08L67/00GK101338067SQ20071011829
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月4日
發(fā)明者劉伯林, 玲 白 申請(qǐng)人:中國(guó)紡織科學(xué)研究院