[发明专利]一种低熔点聚酯及其制备方法

说明书

本发明涉及聚酯材料领域，公开了一种低熔点聚酯及其制备方法，该低熔点聚酯包括重量份包括以下原料：对苯二甲酸100份，乙二醇40~65份，低熔点改性剂0.01~1份，催化剂0.02~0.12份。本发明只需要添加极其少量的改性剂即可有效降低聚酯的熔点，同时不影响聚酯的热稳定性和可纺性，合成所得聚酯可用于纤维纺丝，并且所得的纤维比常规纤维的断裂伸长率更高，染色性能更好。

技术领域

本发明涉及聚酯材料领域，具体涉及一种低熔点聚酯及其制备方法。

背景技术

低熔点纤维与非织造布可通过热粘法直接粘合，相比于传统的水基胶黏剂粘接的方法更加环保便利，因此，一直是化纤行业内差别化产品开发的一个重要方向。PET聚酯纤维的熔点约260℃，相对较高，不仅增加了纺丝过程的能耗，在后续加工过程中也带来了更高的技术难度。

现有制备低熔点聚酯的方法主要有两种：(1)添加第三单体合成共聚酯，例如加入无规异构单体包括间苯二甲酸、邻苯二甲酸及其衍生物，这种方法能有效降低结晶度和熔点，但为了达到效果，第三单体添加量普遍较高，导致聚酯熔体的可纺性变差，对纺丝和纤维后续混纺效果易造成干扰和影响。因此，目前大多数的低熔点聚酯无法用于纤维的生产(只能用作其他聚酯产品的原料)。(2)另一种方法是单体的替代，如用1，3-丙二醇(PDO)替代乙二醇得到的PTT聚酯的熔点约225℃，靠增加柔性链段的长度来降低结晶度和熔点。然而，PDO在国内尚未实现大规模工业化，目前产量无法满足作为单体的需求。同时，以上两种方法均对PET聚酯的化学成分进行了较大改变，造成了成本的增加或工艺的复杂化。

CN103102473提供了一种制备低熔点PET共聚酯的方法，其加入的间苯二甲酸衍生物含量为共聚酯的10～30％，其结晶度低透明性好，主要应用于注塑品的制造。CN104119521也采用了类似的方法，其添加了1～20％重量比的C6～C10二元酸和/或C5～C10二元醇第三单体，通过增加线性嵌段降低结晶性能和熔点，可用于纺造纤维产品和无纺布，考虑到柔性链过长会造成熔体强度下降，该方法得到的产品其纺丝性能存在风险。CN105063797提供了一种制备聚酯复合纤维的方法，通过加入聚醚嵌段合成低熔点共聚物，纺丝得到常规聚酯为芯层、共聚物为皮层的低熔点聚酯复合纤维。综上所述，单一组分或添加组分含量极低的低熔点PET聚酯纤维目前尚未有报道。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低熔点聚酯及其制备方法。本发明只需要添加极少量的改性剂即可显著降低聚酯的熔点，同时不影响聚酯的热稳定性和可纺性，合成所得聚酯可用于纤维纺丝，并且所得的纤维比常规纤维的断裂伸长率更高，染色性能更好。

本发明的具体技术方案为：一种低熔点聚酯，按重量份包括以下原料：

对苯二甲酸100份，

乙二醇40～65份，

低熔点改性剂0.01～1份，

催化剂0.02～0.12份。

所述低熔点改性剂选自双(三羟甲基)丙烷、双季戊四醇、二羟甲基丙酸和乙氧基化季戊四醇中的一种或多种。

本发明团队在研究中发现，在聚酯合成过程中只需添加微量的上述低熔点改性剂，就能使聚合物形成特殊的长支链化结构，使得聚酯分子规整性下降，结晶度降低，结晶速率减慢，从而显著降低聚酯的熔点，最低可到达225℃水平。其添加量远远少于现有技术中用于降低聚酯熔点的改性单体，同时本发明低熔点改性剂的添加不会影响聚酯熔体的可纺性，合成所得聚酯的纺丝温度明显低于常规聚酯。