[发明专利]具有优异阻燃性能的聚酯及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚酯及生产方法，是一种阻燃聚酯及生产方法。

背景技术：

聚酯产品特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯由于其优异的性能广泛应用于制造纤维及其制品的领域，已经成为世界上化纤行业产量最大的产品。随着人类对生活质量的要求的提高和对自身保护意识的增强，对聚酯产品的要求也越来越高，特别是使用安全性方面的要求，如要求聚酯产品具有良好的阻燃性能，以便在着火的情况下，不会给人类带来更大的灾害，于是各个公司纷纷开发具有阻燃性能的聚酯。

目前各个公司使用的阻燃技术主要有后加工技术、共聚、共混技术等。后加工技术主要对聚酯纤维或聚酯织物进行涂层处理等，但是存在阻燃效果不持久的缺点，并且对产品的染色、手感等方面产生很多影响。

中国专利02817032.6采用共混的方法得到阻燃PET，但是使用含溴类阻燃剂，虽然达到了阻燃性能，但是含溴阻燃剂在燃烧过程中能产生有毒烟雾，已经逐渐被许多国家禁止使用。其他公司也采用非卤阻燃剂用于共混，但是共混技术是对生产出的聚酯进行二次加工，需要额外对产品的生产增加成本。

各个公司也开发出共聚阻燃技术，从本质结构上赋予聚酯良好的助燃性能。中国专利00804393.0、中国专利02109909.X都是使用有机磷系共聚单体在缩聚阶段加入聚酯反应体系，从而得到共聚型阻燃聚酯，但是此类型聚酯在阻燃时是滴落型，滴落的聚酯容易造成二次火灾，故只限于低端产品的使用。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种阻燃性能好的具有优异阻燃性能的聚酯及其制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种具有优异阻燃性能的聚酯，其特征是：包括聚酯，聚酯中含有有机硅共聚物和有机磷共聚物。

每100重量份的聚酯中含有2-20重量份的有机硅共聚物和0.5-12重量份的有机磷共聚物。

聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或其共聚物。优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。

其中有机硅共聚物的单体是有机硅二醇或三醇，具有以下结构式：其中n是1～20的整数，R₁，R₂是氢原子、羟基、芳香烃基、饱和烷基或烷氧基。

其中有机磷共聚物的单体是具有以下的结构式的化合物之一或这些化合物酯化反应后的衍生物：

(简称PHP)、(简称CMP)；

(简称DDP)、(简称BCPPO)。

每100重量份的聚酯中含有3-15重量份的有机硅共聚物和0.8-10重量份的有机磷共聚物。有机硅添加量少于2％，不能起到很好阻燃和防滴落的效果，添加量大于20％，则会影响聚酯的合成反应过程和聚酯的强度等性能。有机磷添加量少于0.5％，则影响产品的阻燃性能，添加量大于11％，则影响产品的生产性能和机械性能。

一种具有优异阻燃性能的聚酯的制备方法，包括聚酯的合成，其特征是：在合成聚酯的酯化或缩聚阶段加入有机硅单体和有机磷单体，反应后制得。

一种具有优异阻燃性能的聚酯的制备方法，其特征是：有机磷单体首先与乙二醇反应制成浓度为40-70％的有机磷化合物的乙二醇溶液，然后在酯化阶段或缩聚阶段加入聚酯反应体系。

本发明采用含硅单体和含磷单体与聚酯共聚，赋予聚酯优异的阻燃性能，并且在阻燃的过程中达到无滴落的要求。

本发明使用的聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯其中的一种或其共聚物。除基本的合成原料，对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇外，共聚体可以选用以下的二酸：间苯二甲酸、邻苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、萘二酸、联苯二甲酸等芳香族羧酸及其酯类衍生物的芳基二羧酸类及己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、十二烷二羧酸等脂肪族羧酸及其酯类衍生物以及环己烷二羧酸、六氢化间苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸等脂环族二羧酸及其酯类衍生物。所述的衍生物中是指二甲酯等低级烷基酯、酸酐、酰氯等物质。这些二羧酸可以单独或组合两种以上使用，聚酯共聚使用的二醇可以是戊二醇、1、6-己二醇等支链状或支链状的亚烷基二醇等亚烷基二醇类组分及环己二醇、1，4-环己二甲醇、氢化双酚A等脂环族二醇；以及二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等的聚氧化烯二醇类。

本发明所用的聚酯在合成中使用共知的方法和催化剂，所用催化剂如钴、镁、钠、锂、锑、钛等化合物，方法如釜式聚合或连续聚合等。