[发明专利]一种微支化的钛系聚酯熔体直纺POY长丝的制备方法

说明书

本发明涉及聚酯技术领域，针对钛系催化剂聚酯熔体均一性差的问题，公开了一种微支化的钛系聚酯熔体直纺POY长丝的制备方法，包含如下步骤：（1）对苯二甲酸、乙二醇、支化剂、助催化剂、钛系催化剂为原料，通过酯化缩聚合成含钛系催化剂的聚酯熔体；（2）将步骤（1）中所述的聚酯熔体通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，经过喷丝板挤出，形成初生纤维；（3）初生纤维经过冷却凝固，集束上油，卷绕成型。通过引入支化剂，使聚酯支链化，提升熔体的流动性和均匀分散性，并重连由于降解而断裂的分子链，改善熔体粘度降；采用管道注射催化剂，提高其在熔体中的均布性，从而降低催化剂使用量，且改善钛系聚酯的熔体品质。

技术领域

本发明涉及聚酯技术领域，尤其涉及一种微支化的钛系聚酯熔体直纺POY长丝的制备方法。

背景技术

采用对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经酯化缩聚制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 是目前世界上产量最大，用途最广泛的聚酯材料。缩聚反应所采用催化剂以含锑催化剂为主。锑催化剂在反应中还原成金属锑，使聚酯成灰色；而且锑是重金属，在染色工序中容易被浸出，进而污染水源，从而使PET在使用和回收过程中都可能对生态环境造成危害，并对人体有慢性毒性和致癌性。钛系催化剂以其较高的催化活性、相对适中的价格、对环境友好对人体无害等特点成为最有可能替代锑系的催化剂。在现有公开专利中聚酯缩聚用钛系催化剂制备的相关专利以及采用钛系催化剂制备聚酯切片、聚酯短纤的技术较多，采用钛系催化剂进行无锑聚酯长丝熔体直纺相关专利技术却鲜有报道。以往的采用钛系催化剂制备聚酯的方法中，钛化合物的稳定性被广泛研究，其中钛的二元醇化合物因其稳定的环状螯合结构已经被国内外各大研究机构所接受，但此类催化剂往往由于过高的活性，引起较多的副反应，使分子链断裂，所制得的聚酯切片粘度不理想。

发明专利CN 107141462 A公开了一种聚酯用钛系催化剂的合成及应用，采用一元醇、对甲苯磺酰氯和无机碱1加入研钵中研磨得产物A，将丙酮缩甘油、无机碱2、产物A和相转移催化剂搅拌反应得产物B，将产物B于酸性条件下水解得产物C，将产物C和四氯化钛反应，中和减压蒸馏得聚酯用钛系催化剂。

其不足之处在于，该钛系催化剂制备过程繁琐复杂，且对甲苯磺酰氯为有毒化学物质，对设备要求高，不利于大规模推广应用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的钛系催化剂聚酯熔体均一性差的问题，提供一种微支化的钛系聚酯熔体直纺POY长丝的制备方法。

发明目的一：通过引入支化剂，使聚酯支链化，提升熔体的流动性和均匀分散性，并重连由于降解而断裂的分子链，改善熔体粘度降；

发明目的二：采用管道注射催化剂，提高其在熔体中的均布性，从而降低催化剂使用量，且改善钛系聚酯的熔体品质；

发明目的三：提供了一种非均相钛系聚酯催化剂，该催化剂中二氧化钛附着在多孔载体的孔道内，用于催化聚酯合成时，获得的产物分子量分布范围窄，提升聚酯的纺丝性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种微支化的钛系聚酯熔体直纺POY长丝的制备方法，包含如下步骤：

(1)对苯二甲酸、乙二醇、支化剂、助催化剂、钛系催化剂为原料，通过酯化缩聚合成含钛系催化剂的聚酯熔体；

(2)将步骤(1)中所述的聚酯熔体通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，经过喷丝板挤出，形成初生纤维；

(3)初生纤维经过冷却凝固，集束上油，卷绕成型。