[发明专利]一种含氟聚酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含氟聚酯及其制备方法，包括：以磷酸三甲酯为稳定剂，四氟琥珀酸酐为第三单体与邻苯二甲酸酐、乙二醇进行酯化、缩合反应合成共聚酯，经熔融纺丝得到含氟聚酯纤维丝；通过共聚改性引入氟原子，赋予纤维疏水防污、阻燃的特性，并且从根本上解决了性能的时效性、耐久性等问题，聚酯的合成采用一步法，过程简单，反应产物粘度可控，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于合成纤维领域，具体涉及一种含氟聚酯及其制备方法。

背景技术

防污阻燃聚酯纤维在服装、装饰品和产业用制品中有广阔的市场前景，如儿童服装、特种行业服装，宾馆和娱乐等公共场所用的纺织装饰品，交通运输用纺织品，包装用纺织品等。由于氟原子具有最高的电负性(4.0)、较小的范德华半径(0.135nm)、低的极化度以及较弱的分子间结合能，因此含氟聚合物具有低表面性能、耐溶剂性能、耐化学性等特点，具有良好的防油防污性；同时，C-F键能大，分解温度高，且氟原子不易燃，使材料成碳性好，而具有较好的阻燃性能。因此氟改性聚酯纤维是近年来研究制备防污阻燃聚酯纤维的的研究热点之一。

现有技术目前主要是通过织物的含氟后整理方式来赋予其防水防污功能，如CN101613932A公布了一种通过纳米整理剂全氟丙烯酸酯整理织物获得的拒水拒油涤纶纤维，而这类方法最大的缺点在于难以解决时效性、耐久性及耐磨性等问题，并且费时费力。在合成阶段引入阻燃或防污改性组分参与共聚是另外一种合成含氟聚酯的有效的方法，可以赋予聚酯纤维永久性的疏水、疏油及阻燃特性。但氟代单体缩聚反应活性不高，酯化缩聚的过程较难进行，因此目前含氟聚酯纤维的合成鲜有报道。

发明内容

本发明提供一种具有拒水、拒油和阻燃性能的含氟聚酯及其制备方法，氟原子通过加入第三单体参与共聚的方式接入PET分子链，从根本上解决了性能的时效性、耐久性等问题。聚酯采用一步法合成，根据反应过程特性粘度的控制可以有效的控制共聚酯的性能，在制备防污、阻燃纺织品中具有广阔的应用前景。

本发明的目的在于提供一种含氟聚酯。

本发明的另一目在于是提供上述含氟聚酯的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种含氟聚酯，其结构式如下：

式中m:n＝1:1～10。

上述含氟聚酯的反应流程及制备方法如下：

1.含氟聚酯的制备

按一定的比例将四氟琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇、磷酸三甲酯投入反应釜中，通入N₂，温度升高至160～200℃时，启动真空泵，真空度控制在0.2～0.4MPa内进行预缩聚1～2h，将温度升高至200～240℃，真空度低于50Pa，开始终缩聚反应2～4h，用氮气解除真空并出料，冷却后切片，得到共聚酯。

所述的四氟琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇投料摩尔比为1:1～10:2.6～22，磷酸三甲酯的用量为乙二醇重量的0.03～0.1％。

2.熔融纺丝制备纤维丝

将共聚酯切片喂入螺杆挤出机，经计量、挤出、冷却、拉伸、热定型和卷绕制得含氟聚酯纤维。

所述挤出温度为260～290℃；冷却的风温为20～30℃，风速为0.4～0.5m/s，送风相对湿度为70～80％，纺丝速度为3000～4000m/min，热定型温度为135～155℃。

本发明具有如下优点和有益效果：