CN101935513A - 一种低熔点聚酯酰胺热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低熔点聚酯酰胺热熔胶的制备方法，该热熔胶的制备主要包括如下步骤：(1)对苯二甲酸和丙二醇及二甘醇在钛酸四丁酯催化剂作用下，进行酯化反应；(2)将间苯二甲酸，脂肪族二羧酸，癸二胺和己内酰胺加入步骤(1)的产物，进行酯化和酰胺化反应；(3)在上述反应体系中加入缩聚稳定剂2，6-叔丁基-4-甲基苯酚，然后减压共缩聚，获得共聚物，所得聚酯酰胺热熔胶具有热稳定性良好、耐热、耐寒、固化快等优点，在合成纤维黏接中有着广泛的应用，特别适用于锦纶制品。
Description
技术领域
本发明涉及一种用癸二胺，己内酰胺等酰胺单体对共聚酯进行改性的低熔点聚酯酰胺热熔胶及其制备方法。
技术背景
聚酯热熔胶作为一种环保型粘合产品，有着巨大的发展空间。目前在聚酯热熔胶行业，开发的重点应是高分子多元共聚和高分子共混，通过改性使聚酯热熔胶具有更优异的综合性能，以满足各行业需求。
目前已知的聚酯热熔胶均采用二元酸酯与二元醇或者二元酸酐与二元醇经酯交换、酯化反应后，再经减压缩聚反应得到。如中国专利CN 1990809A提供了一种由对苯二甲酸C1～C4烷酯和脂肪二醇进行酯交换，缩聚反应，操作简单，但是制得聚酯热熔胶熔点较高。中国专利CN 101245230A提供了一种由对苯二甲酸二甲酯与二元醇酯化，再通过加入第三组分脂肪族二元羧酸制得线性共聚热熔胶。中国专利CN 1814646A对苯二甲酸C1～C3烷酯和脂肪二醇进行酯交换反应，随着另一二元醇的加入，其熔点不断降低，说明通过添加第三组分可以有效降低聚酯熔点。
本发明主要侧重通过添加酰胺单体制备低熔点的聚酯酰胺热熔胶。因为聚酰胺热熔胶具有熔融范围窄，粘结强度高等突出优点，在聚酯基体中引入酰胺单体，从而得到具有聚酯和聚酰胺独特优点的热熔胶。从现有技术看，要使原有的聚酯降低熔点制备低熔点共聚酯热熔胶，在缩聚过程中加入的改性组分必须与聚酯单体具有同等的反应能力，这样获得的共聚物性能优良，组成均匀。由此打破共聚酯原有的分子线性结构，降低共聚酯的结晶度和和熔点。但现有的服装用聚酯热熔胶的各项性能尚未达到令人满意的程度，有待进一步改善。
发明内容
本发明提供一种低熔点聚酯酰胺热熔胶及其制备方法，所制得聚酯酰胺热熔胶具有热稳定性良好、耐热、耐寒、固化快等优点，即由对苯二甲酸和二元醇在钛酸四丁酯催化剂作用下，进行酯化反应；然后加入间苯二甲酸、脂肪族二羧酸，癸二胺和己内酰胺，进行酯化和酰胺化反应；然后加入稳定剂，减压共缩聚，获得共聚物，满足有关领域的需要，特别适用于锦纶制品。
本发明的方法包括如下步骤：
(1)将对苯二甲酸和丙二醇及二甘醇在钛酸四丁酯催化剂作用下，在四口烧瓶中，通入惰性气体保护下进行酯化反应，反应温度为145～185℃。该反应所生成的副产物水被蒸出，水馏出量为理论量的90％以上视为反应结束；
(2)将间苯二甲酸，脂肪族二羧酸，癸二胺和己内酰胺加入步骤(1)的产物，进行酯化和酰胺化反应，反应温度为185～215℃，该反应所生成的水被蒸出，反应至水的馏出量为理论量的90％以上，酯化和酰胺化反应完成；
(3)在上述的反应体系中加入缩聚稳定剂2，6-叔丁基-4-甲基苯酚，在温度220～255℃，压力100Pa下共缩聚，时间为35min～70min，当缩聚反应完成时，通入氮气使体系为常压，获得熔融态共聚物，出料，得到所述的低熔点聚酯酰胺热熔胶；
所述对苯二甲酸、间苯二甲酸、总酸、总醇、癸二胺和己内酰胺之间的摩尔配比为：对苯二甲酸∶间苯二甲酸＝1∶0.6～1；总酸∶总醇＝1∶1.1～1.5；总酸∶癸二胺∶己内酰胺＝1∶0.1～0.2∶0.1～0.2。
所述的脂族二羧酸选自己二酸、庚二酸，辛二酸中的一种或一种以上，其用量为：对苯二甲酸∶脂肪族二羧酸＝1∶0.15～0.2(摩尔比)；
所述催化剂和缩聚稳定剂用量分别为：
总酸∶钛酸四丁酯＝1∶0.0002～0.0005(摩尔比)；
总酸∶2，6-叔丁基-4-甲基苯酚＝1∶0.002～0.004(摩尔比)。
与现有技术相比，本发明的创新点在于：本发明采用酰胺单体作为第三组分制备聚酯酰胺型热熔胶，综合了聚酯和聚酰胺热熔胶的各自优点，具有热稳定性良好、耐热、耐寒、固化快等优点，在合成纤维黏接中有着广泛的应用，特别适用于锦纶制品。
下面的例子，描述了这项发明的具体做法，但绝不是限制了本发明的范围。
具体实施方式
实施例1
在带有温度计、机械搅拌器、回流冷凝器的2.0L蒸馏装置的四口烧瓶中，加入对苯二甲酸(2.0mol)，丙二醇(2.0mol)，二甘醇(1.50mol)和钛酸四乙酯(0.0007mol)，通氮气，加热，开始搅拌，打开冷凝水，当釜内温达到145℃时物料开始溶解，继续升温到180℃左右时，开始馏出甲醇，继续反应保持釜内温达到180～185℃，待馏出的水达到理论量的90％以上时，酯化反应结束。
向上述产物中加入间苯二甲酸(1.2mol)，己二酸(0.3mol)，癸二胺(0.35mol)和己内酰胺(0.35mol)搅拌升温，进行酯化和酰胺化反应，当釜内温达到185℃左右时，开始有水馏出，继续升温至215℃，水的流出量达到理论值的90％以上后，升温至220℃，并在上述反应体系中加入缩聚稳定剂2，6-叔丁基-4-甲基苯酚(0.0020mol)，逐渐减压直至系统压力保持100Pa，反应时间35min，温度由220逐渐升高至235℃，缩聚反应结束。在氮气保护下，解除系统真空状态，得低熔点聚酯酰胺热熔胶。出料后烘干，分别采用凝胶渗透色谱和DSC测定平均分子量为12330g/mol，熔点为89～94℃、按照国家标准GB/T3682-2000熔指为47.3g/10min。
实施例2-6
实施例2-6与实施例1的步骤和工艺条件基本相同，有所变更的工艺条件和原料摩尔配比如表1所示，所得产物的性能也列于表1。
表1实施例2-6的相关工艺条件和物料配比以及产物性能(原料配比均为物质的量，mol)
Claims (4)
1.一种低熔点聚酯酰胺热熔胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将对苯二甲酸和丙二醇及二甘醇在钛酸四丁酯催化剂作用下，在四口烧瓶中，通入惰性气体保护下进行酯化反应，反应温度为145～185℃。该反应所生成的副产物水被蒸出，水馏出量为理论量的90％以上视为反应结束；
(2)将间苯二甲酸，脂肪族二羧酸，癸二胺和己内酰胺加入步骤(1)的产物，进行酯化和酰胺化反应，反应温度为185～215℃，该反应所生成的水被蒸出，反应至水的馏出量为理论量的90％以上，酯化和酰胺化反应完成；
(3)在上述的反应体系中加入缩聚稳定剂2，6-叔丁基-4-甲基苯酚，在温度220～255℃，压力100Pa下共缩聚，时间为35min～70min，当缩聚反应完成时，通入氮气使体系为常压，获得熔融态共聚物，出料，得到所述的低熔点聚酯酰胺热熔胶；
所述对苯二甲酸、间苯二甲酸、总酸、总醇、癸二胺和己内酰胺之间的摩尔配比为：对苯二甲酸∶间苯二甲酸＝1∶0.6～1；总酸∶总醇＝1∶1.1～1.5；总酸∶癸二胺∶己内酰胺＝1∶0.1～0.2∶0.1～0.2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脂肪族二羧酸选自己二酸、庚二酸，辛二酸中的一种或一种以上，其用量为：
对苯二甲酸∶脂肪族二羧酸＝1∶0.15～0.2(摩尔比)；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂和缩聚稳定剂用量分别为：
总酸∶钛酸四丁酯＝1∶0.0002～0.0005(摩尔比)；
总酸∶2，6-叔丁基-4-甲基苯酚＝1∶0.002～0.004(摩尔比)。
4.采用权利要求1～3任一项所述方法制备的低熔点聚酯酰胺热熔胶。
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