CN103232596B - 脂肪族聚酰胺改性共聚酯、脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维及他们的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯、脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维及他们的制备方法。其中脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备原料包括：对苯二甲酸；用量为对苯二甲酸摩尔量105~200%的乙二醇；用量为对苯二甲酸摩尔量1~10%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐；以及用量为对苯二甲酸重量1~40wt%的脂肪族聚酰胺。本发明所提供的脂肪族聚酰胺改性共聚酯通过在该聚酯大分子链中引入柔性的脂肪族聚酰胺链段，破坏了大分子链的规整性，降低了共聚酯的结晶性能和玻璃化温度。通过该脂肪族聚酰胺改性共聚酯所制备的脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维具有柔软的手感，且通过在聚酯大分子链中引入磺酸盐基团的同时又引入柔性的脂肪族聚酰胺链段，使得共聚酯纤维常压阳离子染料可染。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物纤维领域，尤其是涉及一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯、脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维及他们的制备方法。
背景技术
聚酯纤维具有高强度、高模量、耐磨、耐热等优良性能，因此被广泛应用于服装、家纺、工业等领域。但是由于聚酯纤维分子结构紧密，结晶度和取向度高，染料难以进入其无定形区域，而且在聚酯纤维的分子链上缺少能与染料发生键合作用的活性基团，所以只能用分散染料在高温高压或有载体的条件下对其进行染色，因而聚酯纤维存在难以获得浓艳色调的缺点。通过共聚的方法将含有能与色泽艳丽的阳离子染料结合的磺酸基团的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐引入到聚酯分子链中，是改善聚酯纤维染色性能的主要手段之一。
专利特开昭57-57054号公报，通过在聚合过程中添加间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠，从而制备了阳离子染料可染的聚酯纤维。由于这种纤维的染色必须在高温、高压的条件下进行，所以其在与天然纤维、聚氨酯纤维等交编、交织之后染色时，天然纤维、聚氨酯纤维会发生脆化的问题。
专利特开昭63-256716公报，通过将分子量为200以上的聚乙二醇与磺酸基间苯二甲酸金属盐一起共聚到聚酯分子链中，从而使得聚酯纤维实现了在常压条件下的阳离子染料可染。这是因为柔性的聚乙二醇分子链段的引入，使得聚酯纤维分子链的结构更为疏松、无定形区域增大、玻璃化温度降低，从而使得阳离子染料能够在相对较低的温度下实现上染，即可在常压沸染的条件下染色。但是聚酯分子链中聚醚链段的引入，会使得聚酯纤维的耐热性差，纺丝不稳定，影响可纺性和织物的性能。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术不足，提供一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯、脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维及他们的制备方法，以实现共聚酯纤维的常压阳离子染料可染。
为此，在本发明中提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯，该脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备原料包括：对苯二甲酸；用量为对苯二甲酸摩尔量的105～200%的乙二醇；用量为对苯二甲酸摩尔量的1～10%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐；以及用量为对苯二甲酸重量的1～40wt%的脂肪族聚酰胺。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备原料中间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐的用量为对苯二甲酸摩尔量的3～10%；脂肪族聚酰胺的用量为对苯二甲酸重量的5～20wt%。
优选地，上述的脂肪族聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612或尼龙1010。
优选地，上述的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐中的碱金属为钠、钾或锂。
同时，在本发明中提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备方法，包括以下步骤：将对苯二甲酸与乙二醇混合，酯化反应后得到酯化产物；将间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐和脂肪族聚酰胺添加到酯化产物中，共聚反应得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯；其中，对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐按照摩尔比1:1.05～2:0.01～0.1添加，脂肪族聚酰胺的添加量为对苯二甲酸重量的1～40wt%。
优选地，上述制备方法中间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐以对苯二甲酸摩尔量的3～10mol%的用量添加；脂肪族聚酰胺以对苯二甲酸重量的5～20wt%的用量添加。
优选地，上述制备方法中酯化反应的温度为230～270℃，反应时间2～6小时；共聚反应的温度250～300℃，反应时间为2～6小时。
优选地，上述制备方法中共聚反应的步骤进一步包括：向反应体系中加入对苯二甲酸质量0.001～0.05wt%的缩聚催化剂。
优选地，上述制备方法中缩聚催化剂为锑、钛或锗的化合物。
同时，在本发明中还提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯，该脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维由上述方法制备而成。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的特性粘度为0.5～1.0dl/g，玻璃化转变温度为50～80℃。
同时，在本发明中还提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维的制备方法，其由上述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯加热熔融后纺丝获得。
优选地，上述制备方法包括以下步骤：将上述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯切粒、干燥得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片；将脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片加热熔融后纺丝获得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
优选地，上述制备方法中脂肪族聚酰胺改性共聚酯或脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片在螺杆温度为280～300℃，泵供量40～60g/min，卷绕速度1000～3200m/min，牵伸机热盘和热板温度70～160℃，牵伸倍数1～5倍下纺丝获取脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
同时，在本发明中还提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维，其由上述的方法制备而成。
本发明具有以下有益效果：本发明所提供的脂肪族聚酰胺改性共聚酯通过在该聚酯大分子链中引入柔性的脂肪族聚酰胺链段，破坏了大分子链的规整性，降低了共聚酯的结晶性能和玻璃化温度。通过该脂肪族聚酰胺改性共聚酯所制备的脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维具有柔软的手感，且通过在聚酯大分子链中引入磺酸盐基团的同时又引入柔性的脂肪族聚酰胺链段，使得共聚酯纤维常压阳离子染料可染。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例进行详细说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明的一种实施方式中，提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯，该脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备原料包括：对苯二甲酸；用量为对苯二甲酸摩尔量的105～200%乙二醇；用量为对苯二甲酸摩尔量1～10%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐；以及用量为对苯二甲酸重量1～40wt%的脂肪族聚酰胺。
本发明所提供的脂肪族聚酰胺改性共聚酯通过在该聚酯大分子链中引入柔性的脂肪族聚酰胺链段，破坏了大分子链的规整性，降低了共聚酯的结晶性能和玻璃化温度。通过该脂肪族聚酰胺改性共聚酯所制备的脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维具有柔软的手感，且通过在聚酯大分子链中引入磺酸盐基团的同时又引入柔性的脂肪族聚酰胺链段，使得共聚酯纤维常压阳离子染料可染。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯中脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备原料中间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐的用量为对苯二甲酸摩尔量的3～10%；脂肪族聚酰胺的用量为对苯二甲酸重量的5～20wt%。在本发明中将间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐和脂肪族聚酰胺的比例调节至该范围内，能够使得共聚酯纤维常压阳离子染料上染率达到90%左右，达到深染的效果。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯中脂肪族聚酰胺包括但不限于尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612或尼龙1010。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯中间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐中的碱金属包括但不限于为钠、钾或锂。
同时，在本发明的一个实施例中，提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备方法，包括以下步骤：将对苯二甲酸与乙二醇混合，酯化反应后得到酯化产物；将间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐和脂肪族聚酰胺添加到酯化产物中，共聚反应得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯；其中，对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐按照摩尔比1:1.05～2:0.01～0.1添加，脂肪族聚酰胺的添加量为对苯二甲酸重量的1～40wt%。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备方法中间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐以对苯二甲酸摩尔量的3～10mol%的用量添加；脂肪族聚酰胺以对苯二甲酸重量的5～20wt%的用量添加。将间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐和脂肪族聚酰胺的比例调节至该范围内，能够使得共聚酯纤维常压阳离子染料上染率达到90%左右，达到深染的效果。
本发明所提供的脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备方法简单易行，对设备无特殊要求，能在普通聚酯聚合装置上进行生产，且成本价格低廉，易于实现工业化。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备方法中酯化反应的温度为230～270℃，反应时间2～6小时；共聚反应的温度250～300℃，反应时间为2～6小时。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备方法中共聚反应的步骤进一步包括：向反应体系中加入对苯二甲酸质量0.001～0.05wt%的缩聚催化剂。其中优选地缩聚催化剂包括但不限于锑、钛或锗的化合物。
同时，在本发明的一个实施方式中，提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维，该脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维由上述的方法制备而成。优选地，该脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维的特性粘度为0.5～1.0dl/g，玻璃化转变温度为50～80℃。
同时，在本发明的一个实施方式中，提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维的制备方法，其由上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯加热熔融后纺丝获得。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维的制备方法进一步包括：将上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯切粒、干燥得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片；将脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片加热熔融后纺丝获得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
在本发明中一种将上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯制成脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片的工艺方法为将脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片置于真空转鼓干燥器内，抽真空至真空度低于100Pa，先升温至60～120℃，干燥4～8h，然后再升温至130～160℃，干燥10～18h，获得含水率小于50ppm的切片。
优选地，上述脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维的制备方法中将脂肪族聚酰胺改性共聚酯或脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片在螺杆温度为280～300℃，泵供量40～60g/min，卷绕速度1000～3200m/min，牵伸机热盘和热板温度70～160℃，牵伸倍数1～5倍下纺丝获得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
同时，在本发明的一个实施方式中，提供了一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维，其由上述方法制备而成。
以下将结合实施例1-实施例16以及对比例1进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量1.5%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钾以及相当于对苯二甲酸重量的1wt%的尼龙66和0.04wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为290℃，反应时间为2h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例2
将摩尔比为1:1.05的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间6h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量1.5%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的5wt%的尼龙66和0.05wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例3
将摩尔比为1:1.8的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度250℃，反应时间2h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量1.5%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的5wt%的尼龙11和0.001wt%的缩聚催化剂钛酸四丁酯进行共聚，反应温度为250℃，反应时间为4h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例4
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量3%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的5wt%的尼龙66和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为270℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例5
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量3%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的10wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例6
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量5%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的10wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为290℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例7
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量5%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂以及相当于对苯二甲酸重量的10wt%的尼龙12和0.02wt%的缩聚催化剂氧化锗进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例8
将摩尔比为1:2的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度230℃，反应时间6h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量10%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的20wt%的尼龙1010和0.01wt%的缩聚催化剂钛酸四丁酯进行共聚，反应温度为300℃，反应时间为4h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例9
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量3%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的20wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例10
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量5%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的20wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例11
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量7%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的20wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例12
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量7%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的20wt%的尼龙610和0.03wt%的缩聚催化剂氧化锗进行共聚，反应温度为290℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例13
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量5%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的30wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例14
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量10%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的30wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为290℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例15
将摩尔比为1:2的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度250℃，反应时间2h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量10%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的40wt%的尼龙612和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为300℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
实施例16
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度280℃，反应时间1h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量3%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠以及相当于对苯二甲酸重量的10wt%的尼龙6和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为320℃，反应时间为1.5h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
对比例1
将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇进行酯化，反应温度270℃，反应时间3h。然后添加相当于对苯二甲酸摩尔量3%的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠和0.03wt%的缩聚催化剂三氧化二锑进行共聚，反应温度为280℃，反应时间为3h，反应结束后出料、切粒得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片。
将如上实施例1-16以及对比例1所制备的脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片进行性能测试，测试项目如下：
特性粘度η（dL/g），测试方法：参照ASTM D4603-2003。
玻璃化温度Tg(℃)，测试方法：参照GB/T19466.2-2004。
熔点Tm(℃)，测试方法：参照GB/T19466.3-2004。
测试结果如表1所示。
表1
| η（dL/g） | Tg(℃) | Tm(℃) | |
| 实施例1 | 0.65 | 78.0 | 251 |
| 实施例2 | 0.67 | 73.4 | 240 |
| 实施例3 | 0.73 | 69.8 | 234 |
| 实施例4 | 0.55 | 72.3 | 231 |
| 实施例5 | 0.57 | 71.3 | 219 |
| 实施例6 | 0.54 | 73.6 | 215 |
| 实施例7 | 0.65 | 70.8 | 255 |
| 实施例8 | 0.69 | 65.7 | 219 |
| 实施例9 | 0.88 | 66.7 | 211 |
| 实施例10 | 0.74 | 68.4 | 208 |
| 实施例11 | 0.68 | 70.3 | 203 |
| 实施例12 | 0.75 | 67.1 | 212 |
| 实施例13 | 0.79 | 59.8 | 215 |
| 实施例14 | 0.73 | 63.7 | 210 |
| 实施例15 | 0.94 | 56.8 | 217 |
| 实施例16 | 0.51 | 65.4 | 214 |
| 对比例1 | 0.49 | 78.9 | 254 |
由表1中数据可知，共聚酯的特性粘度随着脂肪族聚酰胺添加量的增加而提高，这说明了柔性的脂肪族聚酰胺链段的引入提高了共聚酯分子链的运动能力，从而有效克服了离子基团之间的静电相互作用力所引起的熔体粘度增大、聚合物分子量难以提高的问题。此外，共聚酯的玻璃化转变温度和熔点均随着脂肪族聚酰胺和间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐添加量的增加而降低，这说明共聚物的分子链的柔性和无序度均随着脂肪族聚酰胺和间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐添加量的增加而提高。同时共聚酯分子链无序度的提高，会导致共聚酯的结晶能力下降。
将实施例1-16以及对比例1中所制备的脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片置于真空转鼓干燥器内，抽真空至真空度低于100Pa，先升温至100℃，干燥5h，然后再升温至150℃，干燥12h，获得含水率小于50ppm的切片，并将该切片通过实施例17-24以及对比例2中的方法制成脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例17
以实施例1中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为280℃，泵供量48g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度70℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例18
以实施例3中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为300℃，泵供量48g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度160℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例19
以实施例4中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为300℃，泵供量48g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度120℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例20
以实施例5中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为290℃，泵供量48g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度130℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例21
以实施例7中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为290℃，泵供量48g/min，卷绕速度3200m/min，牵伸机热盘和热板温度150℃，牵伸倍数1.4倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例22
以实施例8中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为300℃，泵供量48g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度100℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例23
以实施例12中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为290℃，泵供量40g/min，卷绕速度3200m/min，牵伸机热盘和热板温度120℃，牵伸倍数1.4倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例24
以实施例10中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为300℃，泵供量60g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度160℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
实施例25
以实施例16中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为290℃，泵供量48g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度130℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
对比例2
以对比例1中获得的共聚酯切片为原料，螺杆温度为290℃，泵供量48g/min，卷绕速度1000m/min，牵伸机热盘和热板温度130℃，牵伸倍数3.5倍，制得脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
将由实施例17-25以及对比例2中所制备的脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维的性能进行测试，测试项目如下：
线密度（dtex），测试方法：参照GB/T4743-2009；
断裂强度（cN/dtex），测试方法:参照GB/T3916-1997；
断裂伸长（%），测试方法：参照GB/T3916-1997；
上染率（%），测试方法：参照FZ/T54037-2011，将实施例17-24以及对比例2中所制备的脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维用阳离子红X-GRL染料在常压下100℃上染。
测试结果如表2所示。
表2
由表2中数据可知，本发明所制备共聚酯纤维的阳离子染料常压沸染的上染效果较好。通过合理配置脂肪族聚酰胺和间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐的添加量上染率甚至可高达95%以上。
由表2中数据可知，由本发明所制备的共聚酯纤维的阳离子染料常压沸染上染效果明显优于由对比例2所制备的共聚酯纤维的阳离子染料常压沸染上染效果。本发明实施例17至25与对比例2的最大区别为，在本发明实施例17至25中引入了对比例2中所没有的柔性的脂肪族聚酰胺链段，柔性的脂肪族聚酰胺链段的增加进一步破坏了共聚酯分子链的规整性，使得共聚酯在结构变得更疏松的同时玻璃化温度也降低，从而在常压沸染的条件下可以实现共聚酯纤维的阳离子染料上染，且可以达到深染的程度。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯，其特征在于，所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备原料包括：
对苯二甲酸；
用量为所述对苯二甲酸摩尔量105～200％的乙二醇；
用量为所述对苯二甲酸摩尔量1～10％的间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐；以及
用量为所述对苯二甲酸重量1～40wt％的脂肪族聚酰胺。
2.根据权利要求1所述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯，其特征在于，所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备原料中间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐的用量为对苯二甲酸摩尔量的3～10％；所述脂肪族聚酰胺的用量为对苯二甲酸重量的5～20wt％。
3.根据权利要求1所述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯，其特征在于，所述的脂肪族聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612或尼龙1010。
4.根据权利要求1所述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯，其特征在于，所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐中的碱金属为钠、钾或锂。
5.一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将对苯二甲酸与乙二醇混合，酯化反应后得到酯化产物；
将所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐和脂肪族聚酰胺添加到所述酯化产物中，共聚反应得到所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯；
其中，所述对苯二甲酸、所述乙二醇、所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐按照摩尔比1:1.05～2:0.01～0.1添加，所述脂肪族聚酰胺的添加量为所述对苯二甲酸重量的1～40wt％。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸碱金属盐以所述对苯二甲酸摩尔量的3～10％的用量添加；所述脂肪族聚酰胺以所述对苯二甲酸重量的5～20％的用量添加。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述酯化反应的温度为230～270℃，反应时间2～6小时；所述共聚反应的温度250～300℃，反应时间为2～6小时。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述共聚反应的步骤进一步包括：向反应体系中加入所述对苯二甲酸质量0.001～0.05wt％的缩聚催化剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚催化剂为锑、钛或锗的化合物。
10.一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯，其特征在于，所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯由权利要求5-9中任一项所述的方法制备而成。
11.根据权利要求10所述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯，其特征在于，所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯的特性粘度为0.5～1.0dl/g，玻璃化转变温度为50～80℃。
12.一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维的制备方法，其特征在于，由权利要求10或11所述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯加热熔融后纺丝获得。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将权利要求10或11所述的脂肪族聚酰胺改性共聚酯切粒、干燥得到脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片；
将所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片加热熔融后纺丝获得所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，将所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯或所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯切片在螺杆温度为280～300℃，泵供量40～60g/min，卷绕速度1000～3200m/min，牵伸机热盘和热板温度70～160℃，牵伸倍数1～5倍下纺丝获取所述脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维。
15.一种脂肪族聚酰胺改性共聚酯纤维，其特征在于，由权利要求12至14中任一项所述的方法制备而成。
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