[发明专利]一种含基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂的阻燃聚酯

说明书

本申请涉及一种含基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂的阻燃聚酯，其由下述原料组分制成：精对苯二甲酸、乙二醇、添加剂和基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂；其中，基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂包括具有通过下述通式(I)所示结构的苯基磷酰丙酸二乙二醇酯：其中，基团R1,R2,R3,R4,和R5各自独立地表示氢原子，直链或支链C1‑C6烷基。通过使用基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂来制备阻燃聚酯，可以显著降低所得阻燃聚酯中的一缩二乙二醇的含量，还可改善聚酯的色相，将其熔点降低到222℃以下。

技术领域

本申请涉及阻燃聚酯技术领域。具体来说，本申请涉及一种含基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂的阻燃聚酯。

背景技术

3-羟基苯基磷酰丙酸(CEPPA)是一种白色粉末状阻燃剂，常用作化纤尼龙聚酯的阻燃剂，其结构如下：

3-羟基苯基磷酰丙酸属反应型(共聚型)磷系环保型阻燃剂，适用于聚酯的永久阻燃改性，广泛应用于纺织阻燃、纺纱阻燃、化纤阻燃、各种衣料、装饰布等的阻燃领域。添加3-羟基苯基磷酰丙酸后的阻燃聚酯产品可纺性能与常规PET相比，具有与常规聚酯切片相同的纺丝与拉伸性能，阻燃聚酯产品具有优良的热稳定性，在纺丝过程中不发生分解，纺丝现场无异味，可提高聚酯产品的抗静电性能，可纺性好，其纤维具有很好的织造性，可通过任何纺丝系统进行纺丝加工，织物可获得永久阻燃性能。在与精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)共聚时，3-羟基苯基磷酰丙酸的添加量通常为2.5～4.5％，阻燃聚酯切片的磷含量为0.35-0.60％，经纺丝织物后的阻燃性极限氧指数为30～36％。

但在CEPPA的使用过程中，尚存在以下不足：首先，因为CEPPA的结构包括磷酸和羧酸结构，导致其呈现较强的酸性，在反复使用时会腐蚀化工设备，缩短设备使用寿命；其次，直接使用CEPPA与PTA、和EG反应来制备阻燃聚酯时，酸性的CEPPA会促进EG发生缩聚反应，生成一缩二乙二醇(DEG)，导致聚酯切片中的DEG含量较高，这会负面地影响聚酯切片后续的纺丝性能。

为此，本领域仍需要开发一种一缩二乙二醇含量低的含基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂的阻燃聚酯。

发明内容

本申请之目的在于提供一种一缩二乙二醇含量低的含基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂的阻燃聚酯，从而解决上述现有技术中的技术问题。具体来说，本申请的阻燃聚酯由精对苯二甲酸、乙二醇、催化剂和基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂制成。本申请披露的液体阻燃剂包括用乙二醇改性的羟基苯基磷酰丙酸，将其转换成苯基磷酰丙酸二乙二醇酯，显著降低了液体阻燃剂的酸性。另外，通过选择特定的中性盐催化剂来催化羟基苯基磷酰丙酸与乙二醇的反应，显著降低了所得液体阻燃剂苯基磷酰丙酸二乙二醇酯中一缩二乙二醇的含量，进而可降低后续阻燃聚酯中一缩二乙二醇的含量。

为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种含基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂的阻燃聚酯，其由下述原料组分制成：精对苯二甲酸、乙二醇、添加剂和基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂；

其中，基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂包括具有通过下述通式(I)所示结构的苯基磷酰丙酸二乙二醇酯：

其中，基团R1,R2,R3,R4,和R5各自独立地表示氢原子，直链或支链C1-C6烷基。

在第一方面的一种实施方式中，基团R1,R2,R3,R4,和R5各自独立地表示甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基或异丁基。

在第一方面的一种实施方式中，基团R1,R2,R3,R4,和R5均为氢原子。

在第一方面的一种实施方式中，所述基于苯基磷酰丙酸二乙二醇酯的液体阻燃剂通过下述方法来制备：