CN110606945A - 一种改性聚酯聚合物及其制备方法、聚酯纤维及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改性聚酯聚合物及其制备方法、聚酯纤维及其应用，属于功能材料技术领域。本发明利用巯基‑烯点击化学反应制备二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷或二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷，以其作为改性剂与对苯二甲酸、乙二醇进行酯化反应，可以将笼型八聚倍半硅氧烷接枝到聚酯高分子化合物的侧链上，方法操作简单，成本低且环保；所得改性聚酯聚合物具有较好的特性粘数和熔融指数，以所述改性聚酯聚合物为原料能够制备得到抗张强度高、耐温性能好的聚酯纤维，可应用在水处理领域中作为高压环境下两张RO膜特别是碟管式反渗透膜片中间的支撑隔网，在外部压力增大时能提高RO膜的使用寿命。

Description

一种改性聚酯聚合物及其制备方法、聚酯纤维及其应用
技术领域
本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种改性聚酯聚合物及其制备方法、聚酯纤维及其应用。
背景技术
反渗透膜(RO膜)具有净化率高、成本低等优点，目前广泛应用于废水处理、硬水软化、海水淡化以及饮用水纯化等领域。在实际应用中，RO膜组件一般是由RO膜-支撑隔网-RO膜的三层膜结构组成，其中支撑隔网主要提供力学支撑和起到透过液导流作用，能够起到提高RO膜使用寿命的目的，一般是由聚酯纤维形成。随着反渗透技术的发展，为了提高水的渗透速率，施加的压力越来越大，其中，碟管式反参透技术已经从原来的9.0MPa提高到16.0MPa，目前还在继续尝试更高的施加压力，这对于支撑隔网的抗张强度提出了更高的要求。
笼型聚倍半硅氧烷，英文名称为polyhedral oligomeric silsesquioxane，简称POSS，通式为(RSiO3/2)n，结构上包括Si-O-Si交替连接的硅氧骨架组成的无机内核，在其八个顶角上Si原子所连接的基团R可以为反应性基团，也可以为惰性基团。POSS是一种纳米材料，与聚合物可以形成POSS/聚合物纳米复合材料，是最新发展起来的一种高性能有机无机杂化材料，以POSS为无机相，无机相与有机相之间通过强的化学键结合，不存在无机粒子的团聚和两相界面结合力弱的问题，因此很容易通过共聚、接枝或共混等方式与聚合物基体进行复合制备。POSS/聚合物纳米复合材料的综合性能优异，主要表现在：(1)可以使复合材料的使用温度增加；(2)可以提高复合材料的力学性能；(3)可以改善复合材料的加工性能；(4)可以使复合材料具有显著的延迟燃烧特性。
申请公布号为CN106565942A的中国发明申请专利公开了一种POSS改性聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，提高了聚丁二酸丁二醇酯的力学强度。该方法先制备POSS二元醇，再由POSS二元醇改性聚丁二酸丁二醇酯。其中制备POSS二元醇包括先由三羟基七聚笼型硅氧烷与四氯化硅制备氯化POSS，氯化POSS水解制备羟基化POSS，羟基化POSS与二甲基一氯硅烷反应制备烷基化POSS，烷基化POSS和四氢邻苯二甲酸酐反应得到酸酐化POSS，酸酐化POSS发生还原和开环得到POSS二元醇，该方法步骤繁琐、成本高、不环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性聚酯聚合物及其制备方法、聚酯纤维及其应用，本发明提供的改性聚酯聚合物的制备方法操作简单，成本低且环保；以本发明提供的改性聚酯聚合物为原料制备得到的聚酯纤维具有优异的力学性能和耐温性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种改性聚酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：
将对苯二甲酸、乙二醇和改性剂混合，将所得反应料液进行酯化反应，得到改性聚酯聚合物；
其中，所述改性剂包括二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷或二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷；
所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和2-巯基丁二酸在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到；
所述二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和3-巯基-1,2-丙二醇在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到。
优选地，制备二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷和二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷所需笼型八聚倍半硅氧烷的化学通式为R7ViSi8O12，其中，R独立地包括异丁基、甲基、苯基、环戊基或环己基，Vi为乙烯基。
优选地，制备所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷时，笼型八聚倍半硅氧烷和2-巯基丁二酸的摩尔比为1：(1～1.5)；紫外光的主波长为365nm，光强度为0.05～0.5mW/cm2；巯基-烯点击化学反应的时间为1～30min。
优选地，制备所述二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷时，笼型八聚倍半硅氧烷和3-巯基-1,2-丙二醇的摩尔比为1：(1～1.5)；紫外光的主波长为365nm，光强度为0.05～0.5mW/cm2；巯基-烯点击化学反应的时间为1～30min。
优选地，所述对苯二甲酸、乙二醇和改性剂的摩尔比为(95～125)：(95～125)：(1～20)。
优选地，所述酯化反应包括以下步骤：
将所述反应料液在250～275℃条件下进行第一酯化反应，至酯化率达到92％以上；向所得中间产物体系中加入三氧化锑，在负压＜5000Pa、275～280℃条件下进行第二酯化反应2.5～4h。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改性聚酯聚合物。
优选地，所述改性聚酯聚合物的特性粘数为0.66～0.92dL/g，熔融指数为9～15g/10min。
本发明提供了一种聚酯纤维，以上述技术方案所述改性聚酯聚合物为原料制备得到。
本发明提供了上述技术方案所述聚酯纤维作为反渗透膜组件中支撑隔网的应用。
本发明提供了一种改性聚酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：将对苯二甲酸、乙二醇和改性剂混合，将所得反应料液进行酯化反应，得到改性聚酯聚合物；其中，所述改性剂包括二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷或二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷；所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和2-巯基丁二酸在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到；所述二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和3-巯基-1,2-丙二醇在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到。本发明利用巯基-烯点击化学反应制备二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷或二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷，以其作为改性剂与对苯二甲酸、乙二醇进行酯化反应，可以将笼型八聚倍半硅氧烷接枝到聚酯高分子化合物的侧链上，使所得改性聚酯聚合物具有较好的特性粘数和熔融指数，以所述改性聚酯聚合物为原料能够制备得到抗张强度高、耐温性能好的聚酯纤维，可应用在水处理领域中作为高压环境下两张RO膜特别是碟管式反渗透膜片中间的支撑隔网，在外部压力增大时能提高RO膜的使用寿命。实施例的结果显示，本发明提供的改性聚酯聚合物的特性粘数为0.66～0.92dL/g，熔融指数为9～15g/10min；聚酯纤维的抗张强度为6.3～7.4cN/dtex，氮气条件下初始降解温度为292～305℃。
此外，本发明提供的改性聚酯聚合物的制备方法操作简单、反应步骤少、反应条件温和、成本低且环保，适于规模化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种改性聚酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：
将对苯二甲酸、乙二醇和改性剂混合，将所得反应料液进行酯化反应，得到改性聚酯聚合物；
其中，所述改性剂包括二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷或二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷；
所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和2-巯基丁二酸在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到；
所述二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和3-巯基-1,2-丙二醇在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到。
在本发明中，所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和2-巯基丁二酸在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到。在本发明中，所述笼型八聚倍半硅氧烷(简称为T8-POSS)的化学通式为R7ViSi8O12，其中，R优选包括异丁基、甲基、苯基、环戊基或环己基，更优选为异丁基或环己基；Vi优选为乙烯基。本发明对于所述笼型八聚倍半硅氧烷的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法制备得到即可。在本发明的实施例中，R为异丁基、Vi为乙烯基的笼型八聚倍半硅氧烷称为七异丁基乙烯基POSS，具体是参照《单官能化倍半硅氧烷的合成与表征》(期刊《有机硅材料》2011年第25卷第5期300-305页)中的方法制备得到；R为环己基、Vi为乙烯基的笼型八聚倍半硅氧烷称为七环己基乙烯基POSS，具体是参照申请公布号为CN104311593A的专利中的方法制备得到。
在本发明中，制备所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷时笼型八聚倍半硅氧烷与2-巯基丁二酸的摩尔比优选为1：(1～1.5)，更优选为1：(1.2～1.3)。
在本发明中，所述光引发剂优选包括自由基光引发剂或阳离子型光引发剂；所述自由基光引发剂优选包括安息香醚类引发剂、二烷氧基苯乙酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物中的至少一种，所述安息香醚类引发剂优选包括安息香甲醚；所述阳离子型光引发剂优选包括二芳基碘化物或三芳基硫化物。在本发明中，所述引发剂的质量优选为笼型八聚倍半硅氧烷质量的1.5～2.5％，更优选为2％。
在本发明中，制备所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷优选在有机溶剂存在条件下进行，所述有机溶剂优选包括丙酮或乙酸乙酯。在本发明中，所述有机溶剂的质量优选为笼型八聚倍半硅氧烷与2-巯基丁二酸总质量的1.5～2.5倍，更优选为2倍。
本发明优选将笼型八聚倍半硅氧烷与2-巯基丁二酸混合，然后加入有机溶剂，搅拌混合均匀，再加入光引发剂，搅拌混合均匀，然后维持搅拌、在紫外光照射条件下进行巯基-烯点击化学反应。在本发明中，所述紫外光的主波长优选为365nm；紫外光的光强度优选为0.05～0.5mW/cm2，更优选为0.05～0.3mW/cm2，进一步优选为0.1～0.2mW/cm2；巯基-烯点击化学反应的时间(以紫外光照射时间计)优选为1～30min，更优选为4～25min，进一步优选为5～15min；巯基-烯点击化学反应的温度优选为10～35℃，更优选为15～30℃。
完成所述巯基-烯点击化学反应后，本发明优选向所得产物体系中加入饱和氯化钠水溶液洗涤2～3次，然后蒸馏除去溶剂，得到的白色固体产物即为二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷。
在本发明中，所述二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和3-巯基-1,2-丙二醇在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到。在本发明中，制备二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷时笼型八聚倍半硅氧烷与3-巯基-1,2-丙二醇的摩尔比优选为1：(1～1.5)，更优选为1：(1.2～1.25)；其余反应条件、所需化学试剂种类和用量的可选范围以及后处理操作步骤，优选与制备二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷时一致，在此不再进行赘述。
本发明以二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷或二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷作为改性剂制备改性聚酯聚合物，具体是将对苯二甲酸、乙二醇和改性剂混合，将所得反应料液进行酯化反应，得到改性聚酯聚合物。在本发明中，所述对苯二甲酸、乙二醇和改性剂的摩尔比优选为(95～125)：(95～125)：(1～20)；本发明优选根据改性剂的种类进一步选择各制备原料的配比，具体的，所述对苯二甲酸、乙二醇和二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷的摩尔比优选为100：(95～125)：(1～20)，更优选为100：(108～118)：(5～18)；所述对苯二甲酸、乙二醇和二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷的摩尔比优选为(95～125)：100：(1～20)，更优选为(110～112)：100：(10～13)。
在本发明中，所述酯化反应优选包括以下步骤：
将所述反应料液在250～275℃条件下进行第一酯化反应，至酯化率达到92％以上；向所得中间产物体系中加入三氧化锑，在负压＜5000Pa、275～280℃条件下进行第二酯化反应2.5～4h。
在本发明中，所述第一酯化反应的温度进一步优选为270～275℃；在所述第一酯化反应过程中，本发明优选不停的移出生成的水，以保证酯化反应顺利进行。本发明对于第一酯化反应过程中移出水的具体操作方式没有特殊的限定，采用本领域常规操作方式即可。
完成所述第一酯化反应后，本发明优选将所得中间产物体系降温至室温，然后向所述中间产物体系中加入三氧化锑进行第二酯化反应。在本发明中，三氧化锑的添加量优选为300～400ppm，更优选为320～350ppm，所述三氧化锑的添加量是以改性聚酯聚合物的理论产量为基准；第二酯化反应的温度进一步优选为275～278℃，时间进一步优选为3～4h。
完成所述酯化反应后，本发明优选将所得产物体系自然降至室温，即得到改性聚酯聚合物。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改性聚酯聚合物。本发明提供的改性聚酯聚合物的特性粘数为0.66～0.92dL/g，熔融指数为9～15g/10min。
本发明提供了一种聚酯纤维，以上述技术方案所述改性聚酯聚合物为原料制备得到。本发明对于所述聚酯纤维的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可。在本发明中，具体可以通过两种方式制备得到聚酯纤维：
第一种方式：将所述改性聚酯聚合物依次进行熔融纺丝、冷却、拉伸、上油和热定型，得到聚酯纤维。本发明提供的改性聚酯聚合物具有较好的特性粘数和熔融指数，有利于通过熔融纺丝工艺制备得到力学性能和耐温性能优异的聚酯纤维。
本发明优选将所述改性聚酯聚合物干燥后再进行熔融纺丝；本发明对于所述干燥没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的干燥方式及条件，能够使改性聚酯聚合物充分干燥即可。在本发明中，所述熔融纺丝的温度优选为275～280℃，所述冷却的温度优选为70～75℃，所述拉伸的拉伸比优选为4～5；本发明对于所述上油和热定型没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的技术方案即可。本发明提供的聚酯纤维具有较高的抗张强度以及较好的耐温性能，抗张强度可达6.3～7.4cN/dtex，氮气条件下初始降解温度可达292～305℃。
第二种方式：将所述改性聚酯聚合物依次进行铸带和切粒，得到改性聚酯切片；将所述改性聚酯切片进行熔融纺丝、卷绕、拉伸、加捻、热定型和上油处理，得到聚酯纤维。本发明对于所述铸带、切粒以及熔融纺丝、卷绕、拉伸、加捻、热定型和上油处理没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的技术方案即可。
本发明提供了上述技术方案所述聚酯纤维作为反渗透膜组件中支撑隔网的应用，优选是作为碟管式反渗透膜片中间的支撑隔网。本发明对于所述应用没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的应用方式即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备二羧基七异丁基T8-POSS：
按照《单官能化倍半硅氧烷的合成与表征》(期刊《有机硅材料》2011年第25卷第5期300-305页)中的方法制备七异丁基乙烯基POSS(简称POSS1)；
按摩尔比1：1.2的比例将POSS1和2-巯基丁二酸混合，加入丙酮(添加量为POSS1和2-巯基丁二酸总质量的2倍)，搅拌均匀，加入安息香甲醚(添加量为POSS1质量的2％)，搅拌均匀，然后维持搅拌条件，在主波长为365nm、光强度为0.2mW/cm2的紫外光条件下照射5min，照射完毕后向所得产物体系中加入饱和氯化钠水溶液洗涤3次，蒸馏除去溶剂，得到的白色固体产物即为二羧基七异丁基T8-POSS。
FT-IR测试显示，产物在1600cm-1附近没有吸收峰，表明乙烯基基本上反应完全，在2566cm-1附近没有属于巯基的吸收峰，在1699cm-1处的尖锐强峰为羧基上羰基的吸收峰，在1104cm-1处的尖锐吸收峰为Si-O-Si的吸收峰。
制备改性聚酯聚合物：
将二羧基七异丁基T8-POSS、对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比5：100：108混合，升温至265℃进行酯化反应，酯化反应过程中，不停的移出生成的水，至酯化率达到92％以上，将所得中间产物体系降温至室温，加入350ppm三氧化锑(三氧化锑的添加量以改性聚酯聚合物的理论产量为基准)，在负压＜5000Pa、275℃条件下进行酯化反应3h，将所得产物体系自然降至室温，得到改性聚酯聚合物。
实施例2
制备二羧基七环己基T8-POSS：
按照申请公布号为CN104311593A的专利中的方法制备七环己基乙烯基POSS(简称POSS2)；
按摩尔比1：1.3的比例将POSS2和2-巯基丁二酸混合，加入乙酸乙酯(添加量为POSS1和2-巯基丁二酸总质量的2倍)，搅拌均匀，加入安息香甲醚(添加量为POSS2质量的2％)，搅拌均匀，然后维持搅拌条件，在主波长为365nm、光强度为0.1mW/cm2的紫外光条件下照射15min，照射完毕后向所得产物体系中加入饱和氯化钠水溶液洗涤3次，蒸馏除去溶剂，得到的白色固体产物即为二羧基七环己基T8-POSS。
对产物进行FT-IR测试，结果显示没有乙烯基以及巯基的吸收峰，且含有羧基上羰基以及Si-O-Si的吸收峰。
制备改性聚酯聚合物：
将二羧基七环己基T8-POSS、对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比8：100：108混合，升温至270℃进行酯化反应，酯化反应过程中，不停的移出生成的水，至酯化率达到92％以上，将所得中间产物体系降温至室温，加入320ppm三氧化锑(三氧化锑的添加量以改性聚酯聚合物的理论产量为基准)，在负压＜5000Pa、280℃条件下进行酯化反应3h，将所得产物体系自然降至室温，得到改性聚酯聚合物。
实施例3
制备二羟基七异丁基T8-POSS：
按照实施例1的方法制备POSS1；
按摩尔比1：1.25的比例将POSS1和3-巯基-1,2-丙二醇混合，加入丙酮(添加量为POSS1和3-巯基-1,2-丙二醇总质量的2倍)，搅拌均匀，加入安息香甲醚(添加量为POSS1质量的2％)，搅拌均匀，然后维持搅拌条件，在主波长为365nm、光强度为0.3mW/cm2的紫外光条件下照射4min，照射完毕后向所得产物体系中加入饱和氯化钠水溶液洗涤3次，蒸馏除去溶剂，得到的白色固体产物即为二羟基七异丁基T8-POSS；
FT-IR测试显示，产物在1600cm-1附近没有吸收峰，表明乙烯基基本上反应完全，在2566cm-1附近没有属于巯基的吸收峰，在3385cm-1处的强宽峰为羟基的吸收峰，在1105cm-1处的尖锐吸收峰为Si-O-Si的吸收峰。
制备改性聚酯聚合物：
将二羟基七异丁基T8-POSS、对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比13：112：100混合，升温至268℃进行酯化反应，酯化反应过程中，不停的移出生成的水，至酯化率达到92％以上，将所得中间产物体系降温至室温，加入400ppm三氧化锑(三氧化锑的添加量以改性聚酯聚合物的理论产量为基准)，在负压＜5000Pa、278℃条件下进行酯化反应4h，将所得产物体系自然降至室温，得到改性聚酯聚合物。
实施例4
制备二羟基七环己基T8-POSS：
按照实施例2的方法制备POSS2；
按摩尔比1：1.2的比例将POSS2和3-巯基-1,2-丙二醇混合，加入乙酸乙酯(添加量为POSS2和3-巯基-1,2-丙二醇总质量的2倍)，搅拌均匀，加入安息香甲醚(添加量为POSS2质量的2％)，搅拌均匀，然后维持搅拌条件，在主波长为365nm、光强度为0.05mW/cm2的紫外光条件下照射25min，照射完毕后向所得产物体系中加入饱和氯化钠水溶液洗涤3次，蒸馏除去溶剂，得到的白色固体产物即为二羟基七环己基T8-POSS。
对产物进行FT-IR测试，结果显示没有乙烯基以及巯基的吸收峰，且含有羟基以及Si-O-Si的吸收峰。
制备改性聚酯聚合物：
将二羟基七环己基T8-POSS、对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比10：110：100混合，升温至275℃进行酯化反应，酯化反应过程中，不停的移出生成的水，至酯化率达到92％以上，将所得中间产物体系降温至室温，加入320ppm三氧化锑(三氧化锑的添加量以改性聚酯聚合物的理论产量为基准)，在负压＜5000Pa、280℃条件下进行酯化反应4h，将所得产物体系自然降至室温，得到改性聚酯聚合物。
实施例5
制备二羧基七异丁基T8-POSS：
按照实施例1的方法制备二羧基七异丁基T8-POSS。
制备改性聚酯聚合物：
将二羧基七异丁基T8-POSS、对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比18：100：118混合，升温至265℃进行酯化反应，酯化反应过程中，不停的移出生成的水，至酯化率达到92％以上，将所得中间产物体系降温至室温，加入350ppm三氧化锑(三氧化锑的添加量以改性聚酯聚合物的理论产量为基准)，在负压＜5000Pa、275℃条件下进行酯化反应4h，将所得产物体系自然降至室温，得到改性聚酯聚合物。
实施例6～10
将实施例1～5制备的改性聚酯聚合物分别进行干燥，之后在278℃条件下进行熔融纺丝，熔融纺丝完成后冷却至75℃，在拉伸比为5的条件下进行拉伸，之后依次进行上油和热定型，得到聚酯纤维。
对比例1
将对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比100：100混合，升温至265℃进行酯化反应，酯化反应过程中，不停的移出生成的水，至酯化率达到92％以上，将所得中间产物体系降温至室温，加入350ppm三氧化锑(三氧化锑的添加量以改性聚酯聚合物的理论产量为基准)，在负压＜5000Pa、275℃条件下进行酯化反应4h，将所得产物体系自然降至室温，得到聚酯聚合物。
对比例2
将对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比98：100混合，升温至265℃进行酯化反应，酯化反应过程中，不停的移出生成的水，至酯化率达到92％以上，将所得中间产物体系降温至室温，加入350ppm三氧化锑(三氧化锑的添加量以改性聚酯聚合物的理论产量为基准)，在负压＜5000Pa、275℃条件下进行酯化反应4h，将所得产物体系自然降至室温，得到聚酯聚合物。
对比例3～4
将对比例1～2制备的聚酯聚合物分别进行干燥，之后在278℃条件下进行熔融纺丝，熔融纺丝完成后冷却至75℃，在拉伸比为5的条件下进行拉伸，之后依次进行上油和热定型，得到聚酯纤维。
性能测试
将实施例1～5和对比例1～2制备的目标聚合物的特性粘数(依据国标GB/T14190-2017)以及熔融指数(依据ISO1133-2005)进行测试，结果见表1。
表1实施例1～5和对比例1～2制备的目标聚合物的特性粘数和熔融指数
由表1可知，与对比例1～2制备的聚酯聚合物相比，本发明制备的改性聚酯聚合物具有较好的特性粘数和熔融指数，加工性更好。
将实施例6～10和对比例3～4制备的聚酯纤维的抗张强度(测试条件：温度为22±2℃，相对湿度为55％，微机控制光跟踪拉伸试验机测试)以及耐温性能(采用差示扫描量热法(DSC)以氮气条件下初始降解温度来表征耐温性能)进行测试，结果见表2。
表2实施例6～10和对比例3～4制备的聚酯纤维的抗张强度和耐温性能
聚酯纤维 抗张强度(cN/dtex) 氮气条件下初始降解温度(℃)
实施例6 6.5 292
实施例7 7.3 297
实施例8 7.1 301
实施例9 7.4 299
实施例10 7.0 305
对比例3 6.1 285
对比例4 5.8 284
由表2可知，与对比例3和对比例4相比，本发明制备的聚酯纤维具有更好的抗张强度以及耐温性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种改性聚酯聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将对苯二甲酸、乙二醇和改性剂混合，将所得反应料液进行酯化反应，得到改性聚酯聚合物；
其中，所述改性剂包括二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷或二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷；
所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和2-巯基丁二酸在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到；
所述二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷由笼型八聚倍半硅氧烷和3-巯基-1,2-丙二醇在光引发剂存在和紫外光照射条件下发生巯基-烯点击化学反应制备得到。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷和二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷所需笼型八聚倍半硅氧烷的化学通式为R7ViSi8O12，其中，R独立地包括异丁基、甲基、苯基、环戊基或环己基，Vi为乙烯基。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，制备所述二羧基改性笼型八聚倍半硅氧烷时，笼型八聚倍半硅氧烷和2-巯基丁二酸的摩尔比为1：(1～1.5)；紫外光的主波长为365nm，光强度为0.05～0.5mW/cm2；巯基-烯点击化学反应的时间为1～30min。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，制备所述二羟基改性笼型八聚倍半硅氧烷时，笼型八聚倍半硅氧烷和3-巯基-1,2-丙二醇的摩尔比为1：(1～1.5)；紫外光的主波长为365nm，光强度为0.05～0.5mW/cm2；巯基-烯点击化学反应的时间为1～30min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、乙二醇和改性剂的摩尔比为(95～125)：(95～125)：(1～20)。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述酯化反应包括以下步骤：
将所述反应料液在250～275℃条件下进行第一酯化反应，至酯化率达到92％以上；向所得中间产物体系中加入三氧化锑，在负压＜5000Pa、275～280℃条件下进行第二酯化反应2.5～4h。
7.权利要求1～6任一项所述制备方法制备得到的改性聚酯聚合物。
8.根据权利要求7所述的改性聚酯聚合物，其特征在于，所述改性聚酯聚合物的特性粘数为0.66～0.92dL/g，熔融指数为9～15g/10min。
9.一种聚酯纤维，其特征在于，以权利要求7或8所述改性聚酯聚合物为原料制备得到。
10.权利要求9所述聚酯纤维作为反渗透膜组件中支撑隔网的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113777702A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 中国建筑材料科学研究总院有限公司 对排板后的光学纤维丝进行捆绑的方法和装置
CN115895438A (zh) * 2022-12-27 2023-04-04 捷科冉(厦门)新材料有限公司 一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法
CN116283355A (zh) * 2023-05-22 2023-06-23 烟台奥森制动材料有限公司 陶瓷均匀复合碳纤维的碳陶刹车盘复合工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101845138A (zh) * 2010-04-01 2010-09-29 浙江大学宁波理工学院 含poss的可降解有机-无机纳米杂化材料的制备方法
CN110527085A (zh) * 2018-05-25 2019-12-03 北京化工大学 一种聚酯酰胺材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101845138A (zh) * 2010-04-01 2010-09-29 浙江大学宁波理工学院 含poss的可降解有机-无机纳米杂化材料的制备方法
CN110527085A (zh) * 2018-05-25 2019-12-03 北京化工大学 一种聚酯酰胺材料及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113777702A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 中国建筑材料科学研究总院有限公司 对排板后的光学纤维丝进行捆绑的方法和装置
CN113777702B (zh) * 2021-09-06 2023-11-03 中国建筑材料科学研究总院有限公司 对排板后的光学纤维丝进行捆绑的方法和装置
CN115895438A (zh) * 2022-12-27 2023-04-04 捷科冉(厦门)新材料有限公司 一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法
CN115895438B (zh) * 2022-12-27 2024-02-13 捷科冉(厦门)新材料有限公司 一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法
CN116283355A (zh) * 2023-05-22 2023-06-23 烟台奥森制动材料有限公司 陶瓷均匀复合碳纤维的碳陶刹车盘复合工艺

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