[发明专利]高浓度含磷共聚酯的制造方法

说明书

本发明涉及一种聚酯及其纤维的制造，特别为一种高浓度含磷共聚酯的制造方法。

目前，国内外有关含磷共聚酯(阻燃)的研究、生产报道较多，涉及到反应型和共混型以及后整理型等多种技术类型，基本上都能体现该阻燃剂和相关阻燃产品的优点(与卤系、无机盐系)：一是阻燃效率高，二是阻燃性能耐久、稳定，三是阻燃产品应用领域广泛。但同时也存在一些不足，生产成本高是最重要的表现。

本发明的目的则是针对上述现有技术的不足之处，提供一种为了方便共混加工生产高浓度含磷共聚酯及其制品而提高共聚酯中磷含量来制备阻燃母粒的高浓度含磷共聚酯的制造方法。

本发明的目的是通过以下技术解决方案实现的：

一种高浓度含磷共聚酯的制造方法，它包括有对苯二甲酸(简称PTA)和对苯二甲酸二甲酯(简称DMT)两种生产方法，其在用对苯二甲酸法生产聚酯的酯化阶段或预缩聚阶段或缩聚阶段，在用对苯二甲酸二甲酯法生产聚酯的酯交换结束阶段或缩聚阶段，添加相对于聚酯(简称PET)重量百分比含量6-50wt％的高浓度的含磷有机反应型阻燃剂，含磷有机反应型阻燃剂分子式：其中R1：C1-C6的烷基或C6-C9的芳基，R2：C1-C6的亚烷基，采用常规聚酯生产工艺进行生产，得到高浓度含磷共聚酯，其中高浓度含磷共聚酯中的重复单元占50-94wt％。单元是无规地共聚于高分子链中，占6-50wt％

本发明的优点在于高浓度含磷共聚酯作为生产含磷阻燃性聚酯产品的母粒，将方便后加工及处理工序，使生产成本下降，阻燃剂利用率提高，例如，采用本发明生产的高浓度含磷阻燃性聚酯作为母粒可以直接应用于与常规PET共混加工，以生产不同磷含量的阻燃聚酯产品，以满足不同的需要，可以用于制备有阻燃性能纤维、工程塑料等。另外，加工阻燃性能相同等量聚酯产品，采用本发明所制备的高浓度含磷共聚酯为母粒进行生产，其成本要降约10％，而成本下降的主要来源是提高了阻燃剂的利用率从原来的85％提高到92％，另一方面，本发明所采用的工艺路线简单而稳定，仅需常规设备，操作方便，产品质量均匀度提高，有利于提高生产稳定性，在纺长丝时的牵伸、加弹等工序运行平稳，满筒率由88％提高到92％。

下面结合实施例对本发明做进一步的描述：

实施例一：

用DMT法生产高浓度含磷共聚酯：

DMT和EG(乙二醇)按1∶1.1-2.0mol添加，用Zn²⁺、Mn²⁺、MG²⁺等作催化剂，在180-220℃下常压酯化，再加入含磷有机反应型阻燃剂30wt％，在低真空，220-250℃，Sb³⁺、Ti⁴⁺等作催化剂预缩聚，在高真空压力为＜133Pa，温度在275-285℃缩聚，生产出PEA切片。含磷有机反应型阻燃剂也可在预缩聚阶段或缩聚阶段加入。

实施例二：

用PTA法生产高浓度含磷共聚酯时：

将PTA和EG按1∶1.1-2.0，mol的比例添加，用Sb³⁺、Ti⁴⁺等作催化剂，同时可添加含磷有机反应型阻燃剂30wt％，在180-220℃温度下，压力在0.2-0.5MPa下酯化，然后在低真空，温度在220-250℃下预缩聚，最后在高真空，压力为＜133Pa，温度在275-285℃缩聚，得到PET切片。含磷有机反应型阻燃剂也可在预缩酯或缩聚阶段加入。

本发明适用的聚酯可由这样的二元酸和二元醇合成，二无酸包括：对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)2，6-萘二甲酸、1，4-环已烷二甲酸等，二元醇包括：乙二醇、丁二醇1，3-丙二醇、戊二醇、对苯二酚、1，4-环乙烷二二甲醇等，所适用的聚酯最好是均一的聚酯，也可以是含有低于15wt％的改性剂的聚酯，所适用的聚酯可以含有台催化剂、消化剂、荧光增白剂、阳离子染料可染改性剂、热稳定剂等助剂。