CN101845682B - 稀土高效转光聚酯材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稀土高效转光聚酯材料的制备方法，首先制备转光剂四支化纳米网状结构稀土配合物，然后将稀土配合物和PET的单体进行共聚造粒，再将造得的粒料与PET基料进行皮芯复合纺丝。本发明的这种聚酯纤维除具有普通光敏产品应有特性之外，它还具有很好的结构稳定性，较高的转光效率，荧光强度强，荧光寿命长，较好的机械性能、阻隔性、透明性等优良特性。

Description

稀土高效转光聚酯材料的制备方法

（一）技术领域

本发明涉及一种聚酯材料的制备方法。该聚酯材料可作为应用于织、服装、防伪、生物、农业、纺电工电子等各种领域的光电功能材料。

（二）背景技术

聚酯材料最主要的用途是纺制纤维（即涤纶），同时还大量用于包装用品、薄膜、板材或片材等非纤用领域，聚酯材料综合性能优异、价格低廉、回收率高(80-100%)、易改性，并且具有较高的化学稳定性，机械性能，阻隔性，透明性。纳米稀土转光聚酯材料是一种在聚酯材料中引入10～100nm的纳米稀土离子，使聚酯材料具有光能转换性能的功能型聚酯材料。由于纳米微粒具有极大的比表面积、表面原子数、表面张力和表面能，当把纳米稀土离子引入到聚合物基体中后，能够极大的增加填充物和聚合物之间的界面面积，进而改善聚酯材料的光学，机械，阻隔等性能。因此，纳米级稀土转光聚酯材料不仅转光性能得到了增强，聚酯材料的力学性能、阻隔性能等也有了提高。目前为止，纳米级稀土转光聚酯材料的制备，在国内外杂志文献中均未见报道。

当前，对于稀土转光材料的研究主要有以下二方面：

（1）稀土小分子络合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子转光材

料，这种方法虽然简单，但是由于稀土化合物与聚酯的相容性差，高浓度掺杂时会使材料透明性变差、强度受损；并且小分子稀土离子容易在聚酯基体中发生迁移，影响荧光性能，甚至缩短转光材料使用寿命。

（2）高分子稀土络合物单体与有机单体共聚得到稀土络合物共聚高分子转光材料，这种方法先合成可发生聚合反应的稀土络合物单体，然后与其他有机单体共聚，用这种方法虽然可以制得高效、稳定的荧光材料，但对稀土络合物单体为线性结构，连接稀土离子数量不如片性结构的多，发光强度弱，并且线性结构的稳定性也不好。

（三）发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种具有网状结构、较好的结构稳定性、高转光效率、荧光强度强、长寿命、低成本的稀土高效转光聚酯材料的制备方法。

本发明是这样实现的：一种稀土高效转光聚酯材料的制备方法，首先制备转光剂四支化纳米稀土配合物，然后在合成PET过程中加入转光剂，进行共聚造粒，再将造得的粒料与PET基料进行皮芯复合纺丝，其制备过程如下：

步骤一、转光剂四支化纳米稀土配合物的制备

四支化稀土配合物，其化学式为Ln（M₁）₂M₂，其中，中心离子为一个三价稀土离子Ln，由两个M₁与一个M₂的三个配体经配合反应而获得，具体组成如下：

（1）所述Ln为稀土离子，具体为铕、镧、铈、镨、铷、钐、钆、镝、

钬、铽、铒、铥、镥的稀土金属离子中的任意一种；

（2）所述配体M由M₁和M₂组成，M₁为四醇类化合物和脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物合成的单羧酸类化合物，M₂为1,10－邻菲咯啉（phen），其结构式为：

式中R为碳、苯环或萘环，R′为脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物。

制备四支化稀土配合物的方法是由配体M₁的合成、配合物制备的依次进行的二步骤组成的，具体步骤如下：

一、     配体M₁的合成

将四支化多羟基化合物四醇类化合物和脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物溶解在重量百分比浓度为99％以上的N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，同时再滴加化学纯吡啶液体进行反应，以四醇类化合物、脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物、99％的N，N-二甲基甲酰胺溶剂和化学纯吡啶液体的摩尔比为1：4～10：0.646～1.03：0.037～0.124，反应温度为60℃～120℃，反应时间为5～10小时，直至没有HCl放出；将反应液冷却致室温后倒入去离子水中，搅拌时间为15～20分钟，得到白色粉末；将白色粉末用

去离子水反复清洗2～5次，过滤烘干即得到配体M₁。

二、稀土配合物制备

A、将稀土金属的氧化物溶解在盐酸或硝酸中，以稀土金属的氧化物和盐酸或硝酸的摩尔比为1：15～20，溶解温度为40～60℃，溶解时间为35～50分钟，将溶液烘干，制得LnCl₃或Ln（NO₃）₃，取5～8毫摩尔LnCl₃或Ln（NO₃）₃，加入重量百分比浓度为99％以上的乙醇溶液0.343～0.6 mol中，得到溶液Ⅰ；

B、将5～8毫摩尔的化学纯1,10－邻菲咯啉溶解在重量百分比浓度为99％以上的乙醇溶液0.343～0.6 mol中，得到溶液Ⅱ；

C、将3～5毫摩尔的配体M₁和重量百分比浓度为99％以上的配体的溶剂0.515～0.857 mol混合在一起，搅拌10～20分钟直至配体M₁完全溶解，并用碱性溶液将pH值调整到6～10，得到溶液Ⅲ。所述的碱性溶液为氨水、氢氧化钠、二乙氨或三乙氨。所述的配体的溶剂R为二甲亚砜或N，N-二甲基甲酰胺；

D、将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ混合在一起，在温度为50℃～80℃搅拌15～30分钟后，将溶液Ⅲ加入其中，以溶液Ⅰ:溶液Ⅱ:溶液Ⅲ的体积比为1：1～5：2～3.5，将上述混合液搅拌后在室温下静置10～20小时得到固体粉末，将固体粉末用乙醇反复清洗1～3次，过滤并烘干得到稀土配合物。

步骤二、稀土配合物与PET单体共聚造粒

A、酯化

精对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐按设定的密度比或

摩尔比搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经浆料注射喷嘴进入酯化釜，在通过热虹吸管的循环原理或者搅拌器作用，浆料得到均匀混合反应。

B、缩聚

经齿轮泵将酯化后的齐聚物连同管线上的各添加剂注入预聚釜，预聚釜是上流式炮罩塔，反应温度在280~285℃，压力15~30mmHg，当物料到达预聚釜上方后流向终聚釜，终聚釜的反应温度为285~295℃，压力≤1mmHg，终聚后的产物经熔体过滤器过滤后，牵引至切粒机制得聚酯切片，作为转光母粒。

所述酯化工艺中精对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇三者之间的投料密度比或摩尔比为：精对苯二甲酸：间苯二甲酸：乙二醇=1:0.02~0.05:1~2.2；所述缩聚工艺中的添加剂有催化剂、转光剂、分散剂和稳定剂，其中催化剂采用乙二醇锑，其添加量80~150ppm，转光剂采用四支化稀土配合物，其添加量1%~10%，分散剂采用笼型倍半硅氧烷，其添加量0.1%~0.5%，百分数为质量百分数，稳定剂采用多聚磷酸，其添加量5~20ppm，所有加入量以在聚酯切片中的含量为准。

步骤三、皮芯复合纺丝

纺丝设备为喷丝组件是皮芯型结构的双螺杆纺丝机，纺丝时首先将1～12％的步骤二制备的转光母粒作为皮，88～99％的PET聚酯作为芯，分别进入两个螺杆熔融挤压、计量，再进入同一皮芯组件，经过喷丝孔挤出，百分数为质量百分数，纺丝温度230～300℃，纤维通过冷却、上油后卷绕，卷绕速度500～3200m/min，卷绕内层压力3～4.5kgf/cm²，卷绕外层

压力3～4.5kgf/cm²，卷绕丝经拉伸得到成品丝。

上述的稀土配合物中，所述稀土金属离子的作用是提供特殊的能够产生能级跃迁发出荧光的4f电子。所述配体M是由M1和M2组成，配体M1是四支化、多羧基的有机化合物，在M₁中的羰基中的氧原子上的孤对电子与苯环上的π键能形成超共轭效应。这将使所得配体M₁与ZL200610023560.4三支化结构的稀土配合物相比，分子中形成的超共轭键数量更多，键更不容易被打断，所以具有更大的共轭平面，更好的刚性结构和结构稳定性，这对于形成结构优异的稀土配合物是非常重要的；同时因为配体M₁的特殊的四支化、多羧基联结结构，联结了更多个稀土离子，所以配体M₁所吸收的能量通过“氧桥”有效地传递给更多个稀土离子，使得该发明的稀土配合物具有更强的发光性能。M₂是另一种配体邻菲咯啉，由一个稀土离子Ln连接一个1,10－邻菲咯啉），构成四配体之间的超强共轭结构效果；另外，配体中的溶剂作用为促进配体M₁的溶解，进而促使配合反应加速。

上述第二步制备转光母粒中的分散剂为笼型倍半硅氧烷，笼型倍半硅氧烷分散剂以其独特的类似笼子形状的结构，起到了很好的分散性，保证材料聚合的均一性，同时使得发光轻度增强。

本发明通过分子设计、高效稀土离子选择以及配位聚合研制开发出具有较宽的紫外光吸收范围、高转光效率、长转光寿命的四支化纳米网状稀土光能转换剂；并利用原位聚合将其引入到聚酯高分子结构中，通过高分子链在纳米网状稀土光能转换剂分子中的定向穿跃、缠结制成高性能转光

聚酯材料。

本发明稀土转光聚酯材料是由高分子型稀土配合物与聚酯材料共聚得到的转光材料。与现在使用广泛的低分子型稀土转光剂相比，高分子型多支化稀土转光材料不容易在PET基材中发生迁移，因此转光效率高，荧光强度强，使用寿命也得到延长。

本发明制备的是80nm-100nm的纳米稀土配合物，与传统稀土离子相比，由于纳米稀土离子具有小尺寸效应，制得的转光聚酯材料发光强度更强，相对荧光强度达到了6000～8000，而普通稀土转光材料相对荧光强度为5000以下；并且纳米稀土离子极大的增加了填充物和聚合物之间的界面面积，提高了聚酯材料的机械，阻隔等性能。

本发明制备了一种四支化纳米网状结构的稀土配合物，聚合物大分子在进行共聚过程中使聚合物大分子穿跃并缠结在空间网状结构的纳米稀土配合物的网孔中，形成四支化孔状的穿跃式空间网络聚合物，相比于线性结构的稀土络合物，具有更稳定的结构，防止大分子析出产生荧光猝灭现象；并且网络状结构连接了更多的稀土离子，进一步提高了转光聚酯材料的荧光强度。

本发明的优点是所选的原料均为市售药品，制备工艺简单，制成的配体M₁为多支化、多羧基结构具有更强的发光性能；另外将PET与稀土配合物进行共聚反应，形成大分子穿跃式空间网络状结构的聚合物，进而使产品延长了使用寿命、荧光强度得到很大提高；采用皮芯复合纺丝的工艺，可以减少稀土转光材料的使用量，降低生产成本。

（四）具体实施方式

实施例1：

步骤一、转光剂四支化纳米稀土配合物的制备

一、配体M₁的合成（季戊四醇与乙二酸摩尔比为1：4）

将上述12mmol的季戊四醇和48mmol的乙二酸，放入重量百分比浓度为99.1％N，N-二甲基甲酰胺溶剂0.65mol中，同时再滴加化学纯吡啶液体0.062mol进行反应，反应温度为60℃，反应时间为10小时，直至没有HCl放出；将反应液冷却致室温后倒入去离子水中，搅拌时间为15分钟，得到白色粉末；将白色粉末用去离子水反复清洗2次，过滤烘干即得到季戊四醇与乙二酸反应的配体产物。

二、稀土镧配合物[La(M₁)₂ M₂]的制备

A、将稀土金属镧的氧化物溶解在HCl中，以稀土镧的氧化物和盐酸的摩尔比为1：15，溶解温度为40℃，时间为35分钟，制得三氯化镧溶液， 将其烘干；取5mmol三氯化镧加入重量百分比浓度为99.1％的乙醇20ml溶液中，配成溶液Ⅰ；

B、将5mmol的化学纯1，10－邻菲咯啉溶解在重量百分比浓度为99.1％的乙醇溶液20ml中，得到溶液Ⅱ；

C、将3mmol的配体M₁和重量百分比浓度为99.1％的配体的溶剂二甲亚砜30ml混合在一起，搅拌10分钟直至配体M₁完全溶解，并用碱性溶液氨水，将pH值调整到6，得到溶液Ⅲ；

D、15ml溶液Ⅰ和15ml溶液Ⅱ混合在一起，在温度为50℃下搅拌15

分钟后，将30ml溶液Ⅲ加入其中，将上述混合液搅拌后在室温下静置10小时得到固体粉末。将固体粉末用乙醇反复清洗1次，过滤并烘干得到稀土镧配合物 [La(M₁)₂ M₂]。

步骤二、稀土配合物与PET单体共聚造粒

A、酯化

精对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐按设定的密度比或摩尔比（1:0.02:1）搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经浆料注射喷嘴进入酯化釜，在通过热虹吸管的循环原理或者搅拌器作用，浆料得到均匀混合反应。

B、缩聚

经齿轮泵将酯化后的齐聚物连同管线上的各添加剂注入预聚釜，预聚釜是上流式炮罩塔，反应温度在280~285℃，压力15~30mmHg，当物料到达预聚釜上方后流向终聚釜，终聚釜的反应温度为285~295℃，压力≤1mmHg，终聚后的产物经熔体过滤器过滤后，牵引至切粒机制得特性粘度为0.50~0.70的聚酯切片，作为转光母粒，所述缩聚工艺中的添加剂有催化剂、转光剂、分散剂和稳定剂，其中催化剂采用乙二醇锑，其添加量80ppm，转光剂采用四支化稀土配合物，其添加量1%，分散剂采用笼型倍半硅氧烷，其添加量0.1%，百分数均为质量百分数，稳定剂采用多聚磷酸，其添加量5ppm，所有加入量以在聚酯切片中的含量为准。

步骤三、皮芯复合纺丝

纺丝设备为喷丝组件是皮芯型结构的双螺杆纺丝机，纺丝时首先将1

％的步骤二制备的转光母粒作为皮，99％的PET聚酯作为芯，分别进入两个螺杆熔融挤压、计量，再进入同一皮芯组件，经过喷丝孔挤出，百分数为质量百分数，纺丝温度230℃，纤维通过冷却、上油后卷绕，卷绕速度500m/min，卷绕内层压力3kgf/cm²，卷绕外层压力3.0kgf/cm²，卷绕丝经拉伸得到成品丝。

实施例2：

步骤一、转光剂四支化纳米稀土配合物的制备

一、配体M₁的合成（1，2，4，5－苯四酸与对苯二甲酸摩尔比为1：6）

将上述12mmol的1，2，4，5－苯四酸和72mmol的对苯二甲酸，放入重量百分比浓度为99.3％N，N-二甲基甲酰胺溶剂0.8mol中，同时再滴加化学纯吡啶液体0.062mol进行反应，反应温度为95℃，反应时间为8小时，直至没有HCl放出；将反应液冷却致室温后倒入去离子水中，搅拌时间为18分钟，得到白色粉末；将白色粉末用去离子水反复清洗3次，过滤烘干即得到1，2，4，5－苯四酸与对苯二甲酸反应的配体产物。

二、稀土铈配合物 [Ce(M₁)₂ M₁]的制备

A、将稀土金属铈的氧化物溶解在HCl中，以稀土铈的氧化物和盐酸的摩尔比为1：18，溶解温度为50℃，时间为40分钟，制得三氯化铈溶液， 将其烘干；取6mmol三氯化铈加入重量百分比浓度为99.3％的乙醇30ml溶液中，配成溶液Ⅰ；

B、将6mmol的化学纯1,10－邻菲咯啉溶解在重量百分比浓度为99.3

％的乙醇溶液30ml中，得到溶液Ⅱ；

C、将4mmol的配体M₁和重量百分比浓度为99.3％的配体的溶剂 N，N-二甲基甲酰胺40ml混合在一起，搅拌15分钟直至配体M₁完全溶解，并用碱性溶液氨水，将pH值调整到7，得到溶液Ⅲ；

D、将15ml溶液Ⅰ和30ml溶液Ⅱ混合在一起，在温度为70℃下搅拌20分钟后，将40ml溶液Ⅲ加入其中，将上述混合液搅拌后在室温下静置15小时得到固体粉末。将固体粉末用乙醇反复清洗2次，过滤并烘干得到稀土铈配合物 [Ce(M₁)₂ M₁ ]。

步骤二、稀土配合物与PET单体共聚造粒

A、酯化

精对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐按设定的密度比或摩尔比（1:0.03:1.6）搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经浆料注射喷嘴进入酯化釜，在通过热虹吸管的循环原理或者搅拌器作用，浆料得到均匀混合反应。

B、缩聚

经齿轮泵将酯化后的齐聚物连同管线上的各添加剂注入预聚釜，预聚釜是上流式炮罩塔，反应温度在280~285℃，压力15~30mmHg，当物料到达预聚釜上方后流向终聚釜，终聚釜的反应温度为285~295℃，压力≤1mmHg，终聚后的产物经熔体过滤器过滤后，牵引至切粒机制得特性粘度为0.50~0.70的聚酯切片，作为转光母粒，所述缩聚工艺中的添加剂有催化剂、转光剂、分散剂和稳定剂，其中催化剂采用乙二醇锑，其添加量115ppm，

转光剂采用四支化稀土配合物，其添加量5%，分散剂采用笼型倍半硅氧烷，其添加量0.3%，百分数为质量百分数，稳定剂采用多聚磷酸，其添加量12ppm，所有加入量以在聚酯切片中的含量为准。

步骤三、皮芯复合纺丝

纺丝设备为喷丝组件是皮芯型结构的双螺杆纺丝机，纺丝时首先将6％的步骤二制备的转光母粒作为皮，94％的PET聚酯作为芯，分别进入两个螺杆熔融挤压、计量，再进入同一皮芯组件，经过喷丝孔挤出，百分数为质量百分数，纺丝温度265℃，纤维通过冷却、上油后卷绕，卷绕速度2000m/min，卷绕内层压力3.8kgf/cm²，卷绕外层压力3.8kgf/cm²，卷绕丝经拉伸得到成品丝。

实施例3：

步骤一、转光剂四支化纳米稀土配合物的制备

一、配体M₁的合成（萘四酸与丙二酸摩尔比为1：10）

将上述12mmol的萘四酸和120mmol的丙二酸，放入重量百分比浓度为99.7％N，N-二甲基甲酰胺溶剂1mol中，同时再滴加化学纯吡啶液体0.124mol进行反应，反应温度为120℃，反应时间为10小时，直至没有HCl放出；将反应液冷却致室温后倒入去离子水中，搅拌时间为20分钟，得到白色粉末；将白色粉末用去离子水反复清洗5次，过滤烘干即得到萘四酸与丙二酸反应的配体产物。

二、稀土铕配合物 [Eu(M₁)₂ M₁]的制备

A、将稀土金属铕的氧化物溶解在HCl中，以稀土铕的氧化物和盐酸

的摩尔比为1：20，溶解温度为60℃，时间为50分钟，制得三氯化铕溶液，将其烘干；取8mmol三氯化铕加入重量百分比浓度为99.7％的乙醇35ml溶液中，配成溶液Ⅰ；

B、将8mmol的化学纯1,10－邻菲咯啉溶解在重量百分比浓度为99.7％的乙醇溶液35ml中，得到溶液Ⅱ；

C、将5mmol的配体M₁和重量百分比浓度为99.7％的配体的溶剂N，N-二甲基甲酰胺50ml混合在一起，搅拌20分钟直至配体M₁完全溶解，并用碱性溶液氨水，将pH值调整到10，得到溶液Ⅲ；

D、将15ml的溶液Ⅰ和75ml溶液Ⅱ混合在一起，在温度为80℃下搅拌30分钟后，将50ml溶液Ⅲ加入其中，将上述混合液搅拌后在室温下静置20小时得到固体粉末。将固体粉末用乙醇反复清洗3次，过滤并烘干得到稀土铕配合物 [Eu (M₁)₂ M₁ ]。

步骤二、稀土配合物与PET单体共聚造粒

A、酯化

精对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐按设定的密度比或摩尔比（1:0.05:2.2）搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经浆料注射喷嘴进入酯化釜，在通过热虹吸管的循环原理或者搅拌器作用，浆料得到均匀混合反应。

B、缩聚

经齿轮泵将酯化后的齐聚物连同管线上的各添加剂注入预聚釜，预聚釜是上流式炮罩塔，反应温度在280~285℃，压力15~30mmHg，当物料到

达预聚釜上方后流向终聚釜，终聚釜的反应温度为285~295℃，压力≤1mmHg，终聚后的产物经熔体过滤器过滤后，牵引至切粒机制得特性粘度为0.50~0.70的聚酯切片，作为转光母粒，所述缩聚工艺中的添加剂有催化剂、转光剂、分散剂和稳定剂，其中催化剂采用乙二醇锑，其添加量150ppm，转光剂采用四支化稀土配合物，其添加量10%，分散剂采用笼型倍半硅氧烷，其添加量0.5%，百分数为质量百分数，稳定剂采用多聚磷酸，其添加量20ppm，所有加入量以在聚酯切片中的含量为准。

步骤三、皮芯复合纺丝

纺丝设备为喷丝组件是皮芯型结构的双螺杆纺丝机，纺丝时首先将12％的步骤二制备的转光母粒作为皮，88％的PET聚酯作为芯，分别进入两个螺杆熔融挤压、计量，再进入同一皮芯组件，经过喷丝孔挤出，百分数为质量百分数，纺丝温度300℃，纤维通过冷却、上油后卷绕，卷绕速度3200m/min，卷绕内层压力3.5kgf/cm²，卷绕外层压力3.5kgf/cm²，卷绕丝经拉伸得到成品丝。

Claims (2)

1.一种稀土高效转光聚酯材料的制备方法，其特征在于所述方法是：首先制备转光剂四支化纳米稀土配合物，然后在合成PET过程中加入转光剂，进行共聚造粒，再将造得的粒料与PET基料进行皮芯复合纺丝，其制备过程如下：

步骤一、转光剂四支化纳米稀土配合物的制备

所述四支化纳米稀土配合物，其化学式为Ln（M₁）₂M₂，其中，中心离子为一个三价稀土离子Ln，由两个M₁与一个M₂的三个配体经配合反应而获得，具体组成如下：

（1）所述Ln为稀土离子，具体为铕、镧、铈、镨、铷、钐、钆、镝、钬、铽、铒、铥、镥的稀土金属离子中的任意一种；

（2）配体M由M₁和M₂组成，M₁为四醇类化合物和脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物合成的配体产物，M₂为1,10－邻菲咯啉，其结构式为：

式中R为碳、苯环或萘环，R′与所连羧基一起形成脂肪族或者芳香族的双羧基基团，

制备四支化纳米稀土配合物的方法是由配体M₁的合成、稀土配合物制备的依次进行的二步骤组成的，具体步骤如下：

一、配体M₁的合成

将四醇类化合物和脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物溶解在重量百分比浓度为99％N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，同时再滴加化学纯吡啶液体进行反应，以四醇类化合物、脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物、99％的N，N-二甲基甲酰胺溶剂和化学纯吡啶液体的摩尔比为1：4～10：0.646～1.03：0.037～0.124，反应温度为60℃～120℃，反应时间为5～10小时，直至没有HCl放出；将反应液冷却致室温后倒入去离子水中，搅拌时间为15～20分钟，得到白色粉末；将白色粉末用去离子水反复清洗2～5次，过滤烘干即得到配体M₁，

二、稀土配合物制备

A、将稀土金属的氧化物溶解在盐酸或硝酸中，以稀土金属的氧化物和盐酸或硝酸的摩尔比为1：15～20，溶解温度为40～60℃，溶解时间为35～50分钟，将溶液烘干，制得LnCl₃或Ln（NO₃）₃，取5～8毫摩尔LnCl₃或Ln（NO₃）₃，加入重量百分比浓度为99％以上的乙醇溶液0.343～0.6 mol中，得到溶液Ⅰ；

B、将5～8毫摩尔的化学纯1,10－邻菲咯啉溶解在重量百分比浓度为99％以上的乙醇溶液0.343～0.6 mol中，得到溶液Ⅱ；

C、将3～5毫摩尔的配体M₁和重量百分比浓度为99％以上的配体的溶剂R0.515～0.857 mol混合在一起，搅拌10～20分钟直至配体M₁完全溶解，并用碱性溶液将pH值调整到6～10，得到溶液Ⅲ，所述的碱性溶液为氨水、氢氧化钠、二乙氨或三乙氨，所述的配体的溶剂R为二甲亚砜或N，N-二甲基甲酰胺；

D、将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ混合在一起，在温度为50℃～80℃搅拌15～30分钟后，将溶液Ⅲ加入其中，以溶液Ⅰ：溶液Ⅱ：溶液Ⅲ的体积比为1：1～5：2～3.5，将上述混合液搅拌后在室温下静置10～20小时得到固体粉末，将固体粉末用乙醇反复清洗1～3次，过滤并烘干得到稀土配合物，

步骤二、稀土配合物与PET单体共聚造粒

A、酯化

精对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐按设定的密度比或摩尔比搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经浆料注射喷嘴进入酯化釜，在通过热虹吸管的循环原理或者搅拌器作用，浆料得到均匀混合反应，

B、缩聚

经齿轮泵将酯化后的齐聚物连同管线上的各添加剂注入预聚釜，预聚釜是上流式炮罩塔，反应温度在280~285℃，压力15~30mmHg，当物料到达预聚釜上方后流向终聚釜，终聚釜反应温度285~295℃，压力≤1mmHg，终聚后的产物经熔体过滤器过滤后，牵引至切粒机制得聚酯切片，作为转光母粒，

所述酯化工艺中精对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇三者之间的投料密度比或摩尔比为：精对苯二甲酸：间苯二甲酸：乙二醇=1:0.02~0.05:1~2.2；所述缩聚工艺中的添加剂有催化剂、转光剂、分散剂和稳定剂，其中催化剂采用乙二醇锑，其添加量80~150ppm，转光剂采用四支化稀土配合物，其添加量1%~10%，分散剂采用笼型倍半硅氧烷，其添加量0.1%~0.5%，百分数为质量百分数，稳定剂采用多聚磷酸，其添加量5~20ppm，所有加入量以在聚酯切片中的含量为准，

步骤三、皮芯复合纺丝

纺丝设备为喷丝组件是皮芯型结构的双螺杆纺丝机，纺丝时首先将1～12％的步骤二制备的转光母粒作为皮，88～99％的PET聚酯作为芯，分别进入两个螺杆熔融挤压、计量，再进入同一皮芯组件，经过喷丝孔挤出，百分数为质量百分数，纺丝温度230～300℃，纤维通过冷却、上油后卷绕，卷绕速度500～3200m/min，卷绕内层压力3～4.5kgf/cm²，卷绕外层压力3～4.5kgf/cm²，卷绕丝经拉伸得到成品丝。

2.根据权利要求1所述的一种稀土高效转光聚酯材料的制备方法，其特征在于所述四醇类化合物为季戊四醇、1，2，4，5－苯四酸或萘四酸，所述脂肪族或者芳香族的双羧酸类化合物为乙二酸、对苯二甲酸或丙二酸。