[发明专利]一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，包括：

（1）将共聚阻燃剂与多元醇在90-160℃条件下，搅拌反应0.5-2h，得到共聚阻燃剂-多元醇；其中共聚阻燃剂和多元醇的摩尔比为1:1.2-2.0；

（2）将端羟基硅氧烷和乙二醇在催化剂作用下反应，得到端羟基硅烷-乙二醇；其中端羟基硅氧烷和乙二醇的摩尔比为1:4-4.6；

（3）将摩尔比为1:1.05-2.0对苯二甲酸与乙二醇混合，得到浆料，然后进行第一酯化反应；其中第一酯化反应的温度为225-250℃，压力为0-0.4MPa，反应时间为0.5-4h；

（4）上述第一酯化反应的副产物收集量达到理论值的82-95%时，加入多元醇、间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠SIPE和聚乙二醇，进行第二酯化反应；其中多元醇的加入量为对苯二甲酸的0.1～2.0mol%；聚乙二醇加入量为对苯二甲酸的0.05-0.2mol%；间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠SIPE的加入量为所述对苯二甲酸的1-6mol%；其中第二酯化反应的条件为240～260℃、常压，反应0.5-1h；

（5）酯化反应完成后，加入共聚阻燃剂-多元醇和端羟基硅烷-乙二醇，在260-290℃条件下，进行预缩聚和终缩聚反应，即得高亲水阻燃聚酯，其中预缩聚反应时间为0.5-2h，终缩聚反应时间为1-2h；其中高亲水阻燃聚酯中对苯二甲酸、共聚阻燃剂、端羟基硅氧烷的摩尔比为100:5-15:0.1-2.0；

（6）将上述高亲水阻燃聚酯进行熔融纺丝，即得高亲水阻燃聚酯纤维。

2.根据权利要求1所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的共聚阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸CEPPA。

3.根据权利要求1所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中端羟基硅氧烷为四乙氧基硅烷TEOS或端羟基硅油；催化剂为四氯化硅SiCl₄、盐酸HCl、Al（OC₂H₅）₃中的一种，催化剂用量为端羟基硅氧烷的1×10^-5～3×10^-4mol。

4.根据权利要求1所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中得到浆料后加入催化剂、热稳定剂和抗氧化剂的混合物，其中催化剂的加入量为120～550ppm；热稳定剂的加入量为对苯二甲酸0-0.02wt%；抗氧化剂的加入量为对苯二甲酸的0-0.03wt%。

5.根据权利要求4所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述催化剂为钛系催化剂和/或锑系催化剂；抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂616中的一种或几种；热稳定剂为磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯、三（壬苯基）亚磷酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述钛系催化剂为二氧化钛或钛酸四丁酯；所述锑系催化剂为三氧化二锑、醋酸锑或乙二醇锑。

7.根据权利要求1所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中副产物为水；聚乙二醇为PEG-200、PEG-400、PEG-600、PEG-2000、PEG-4000、PEG-6000中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）、（4）中的酯化反应在酯化反应釜中进行。

9.根据权利要求1所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）、（4）中的多元醇为乙二醇、1,2-丙二醇，1,3-丁二醇，1，4-丁二醇，己二醇，新戊二醇，山梨醇中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的一种高亲水阻燃聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中熔融纺丝为：短纤纺丝工艺：纺丝温度为270～300℃，纺丝速度为800～1500m/min，拉伸温度为60～80℃，预拉伸倍率为1.02～1.10，一道拉伸倍率为2.80～3.20，二道拉伸倍率为1.05～1.15，制得高亲水阻燃聚酯短纤；或POY纺丝工艺：纺丝温度为270～300℃，纺丝速度为2000～3000m/min，拉伸温度为60～80℃，总拉伸倍率为1.5～5，POY经过加弹工艺可制成高亲水阻燃DTY；或FDY纺丝工艺为：纺丝速度为3500～4200m/min，热辊GR1的速度为1100～1500m/min，温度为80～110℃，热辊GR2的速度为3550～4280m/min，温度为115～135℃，制得高亲水阻燃聚酯FDY长丝。