一种PET改性PTT的制备方法
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种PET改性PTT的制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种性能优异的新型聚酯，与对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)相比，它特殊的“奇碳效应”，使得其具有独特的螺旋状结构而具有非常好的弹性，PTT同时具有尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性和涤纶的抗污性，同时还易于染色，抗静电性，由于PTT性能优异，被广泛应用于服装、产业、装饰和工程塑料等领域。
PET/PTT(聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯)是一种新型的塑料合金材料，具有优良的成型加工、抗冲击、耐高温热老化、耐化学药品等优良性能，因而在汽车、电子电气、纤维等领域应用广泛。但PET/PTT存在力学性能不稳定的缺陷，这将大大地限制了它的应用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种性能稳定的PET改性PTT的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种PET改性PTT的制备方法，其制备步骤包括：
1)醇解反应：将PET、1，3-丙二醇(PDO)及催化剂醋酸锌混合均匀，在195～210℃醇解反应至少3h，取样体系成为透明均相体系，反应结束；
所述的PET与PDO的摩尔为1：3～9；所述的催化剂醋酸锌用量为PET质量的0.2～0.3％；
2)酯化反应：加入PTA、催化剂钛酸四丁酯，并将反应体系气氛以惰性气体置换，搅拌升温进行酯化反应，反应温度210～220℃，保温至少1h，然后温度逐渐升至240～250℃进行恒温反应，酯化反应过程中控制体系压力为0.3～0.6MPa；分馏柱中气相温度控制＜104℃，计量馏出水占理论值的95～100％时，酯化结束；
所述的PTA与PDO摩尔比为1：1.5～2.0；所述的催化剂钛酸四丁酯的加入量以Ti的质量计，为制备的PET改性PTT质量的0.3～0.4％；
3)缩聚反应：将酯化产物转移入聚合釜中，加入三氧化二锑、亚磷酸三苯酯，控制体系温度升高至230～250℃，反应时间10～40min，过程中控制体系压力匀速由0.1MPa降低至1kPa，搅拌转速为50～100转/min；之后控制体系温度为245～260℃，压力5～50Pa，持续搅拌，继续反应30～180min，出料并造粒，即制得PET改性PTT。
所述的三氧化二锑加入量，占PET改性PTT的0.05～0.15％；所述的亚磷酸三苯酯加入量，占PET改性PTT的0.1～0.2％。
步骤3)缩聚反应中，控制体系温度为250～255℃，压力10～30Pa。
有益效果：在PTT大分子中，每个链节有3个亚甲基，大分子链之间会产生“奇碳效应”，使苯环不能与3个亚甲基处于同一平面，临近2个羧基不能呈180°平面排列，只能以空间120°错开，由此使分子链形成特殊的“Z”形弹簧结构。当PPT经PET改性之后，PET均匀嵌段在PTT分子链中，PET改性PTT在一定程度上保留了这种弹簧结构，这使得PET改性PTT复合纤维具有更好的卷曲性能，即保留了聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维优异的回弹性、染色性、柔软性等；同时也拥有了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维良好的物理机械性能、耐热性及耐化学腐蚀性强等。
具体实施方式
实施例1
一种PET改性PTT的制备方法，其制备步骤包括：
1)醇解反应：将PET、PDO及催化剂醋酸锌混合均匀，在195～210℃醇解反应至少3h，取样体系成为透明均相体系，反应结束；
所述的PET与PDO的摩尔为1：3；所述的催化剂醋酸锌用量为PET质量的0.2％；
2)酯化反应：加入PTA、催化剂钛酸四丁酯，并将反应体系气氛以惰性气体置换，搅拌升温进行酯化反应，反应温度210～220℃，保温至少1h，然后温度逐渐升至240～250℃进行恒温反应，酯化反应过程中控制体系压力为0.3～0.6MPa；分馏柱中气相温度控制＜104℃，计量馏出水占理论值的95～100％时，酯化结束；
所述的PTA与PDO摩尔比为1：1.8；所述的催化剂钛酸四丁酯的加入量以Ti的质量计，为制备的PET改性PTT质量的0.35％；
3)缩聚反应：将酯化产物转移入聚合釜中，加入三氧化二锑、亚磷酸三苯酯，控制体系温度升高至230～250℃，反应时间10～40min，过程中控制体系压力匀速由0.1MPa降低至1kPa，搅拌转速为50～100转/min；之后控制体系温度为250～255℃，压力10～30Pa，持续搅拌，继续反应30～180min，出料并造粒，即制得PET改性PTT。
所述的三氧化二锑加入量，占PET改性PTT的0.1％；所述的亚磷酸三苯酯加入量，占PET改性PTT的0.1％。
合成得到的PET改性PTT特性粘度0.75dL/g、端羧基33mol/t、Tg≥60℃。
实施例2
一种PET改性PTT的制备方法，其制备步骤包括：
1)醇解反应：将PET、PDO及催化剂醋酸锌混合均匀，在195～210℃醇解反应至少3h，取样体系成为透明均相体系，反应结束；
所述的PET与PDO的摩尔为1：5；所述的催化剂醋酸锌用量为PET质量的0.3％；
2)酯化反应：加入PTA、催化剂钛酸四丁酯，并将反应体系气氛以惰性气体置换，搅拌升温进行酯化反应，反应温度210～220℃，保温至少1h，然后温度逐渐升至240～250℃进行恒温反应，酯化反应过程中控制体系压力为0.3～0.6MPa；分馏柱中气相温度控制＜104℃，计量馏出水占理论值的95～100％时，酯化结束；
所述的PTA与PDO摩尔比为1：2.0；所述催化剂钛酸四丁酯的加入量以Ti的质量计，为制备的PET改性PTT质量的0.35％；
3)缩聚反应：将酯化产物转移入聚合釜中，加入三氧化二锑、亚磷酸三苯酯，控制体系温度升高至230～250℃，反应时间10-40min，过程中控制体系压力匀速由0.1MPa降低至1kPa，搅拌转速为50～100转/min；之后控制体系温度为250～255℃，压力10～30Pa，持续搅拌，继续反应30～180min，出料并造粒，即制得PET改性PTT。
所述的三氧化二锑加入量，占PET改性PTT的0.15％；所述的亚磷酸三苯酯加入量，占PET改性PTT的0.1％。
合成得到的PET改性PTT特性粘度0.78dL/g、端羧基38mol/t、Tg≥58℃。
实施例3
一种PET改性PTT的制备方法，其制备步骤包括：
1)醇解反应：将PET、PDO及催化剂醋酸锌混合均匀，在195～210℃醇解反应至少3h，取样体系成为透明均相体系，反应结束；
所述的PET与PDO的摩尔为1：9；所述的催化剂醋酸锌用量为PET质量的0.2％；
2)酯化反应：加入PTA、催化剂钛酸四丁酯，并将反应体系气氛以惰性气体置换，搅拌升温进行酯化反应，反应温度210～220℃，保温至少1h，然后温度逐渐升至240～250℃进行恒温反应，酯化反应过程中控制体系压力为0.3～0.6MPa；分馏柱中气相温度控制＜104℃，计量馏出水占理论值的95～100％时，酯化结束；
所述的PTA与PDO摩尔比为1：1.5；所述的催化剂钛酸四丁酯的加入量以Ti的质量计，为制备的PET改性PTT质量的0.4％；
3)缩聚反应：将酯化产物转移入聚合釜中，加入三氧化二锑、亚磷酸三苯酯，控制体系温度升高至230～250℃，反应时间10～40min，过程中控制体系压力匀速由0.1MPa降低至1kPa，搅拌转速为50～100转/min；之后控制体系温度为250～255℃，压力10～30Pa，持续搅拌，继续反应30～180min，出料并造粒，即制得PET改性PTT。
所述的三氧化二锑加入量，占PET改性PTT的0.08％；所述的亚磷酸三苯酯加入量，占PET改性PTT的0.1％。
合成得到的PET改性PTT特性粘度0.85dL/g、端羧基32mol/t、Tg≥55℃。
