阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯製備方法
2023-10-04 14:05:44
專利名稱：阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯製備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的複合材料，特別涉及一種由PET 與發光劑及阻燃劑複合，具有阻燃、發光效果的PET複合材料及製備方法。
背景技術：
聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維自20世紀50年代初工業化以來，就以其模量高、回 彈性好、耐光性好、耐磨性好、耐熱性好等優良性能受到紡織業界人士的青睞和消費者的歡 迎，應用領域不斷擴大，需求量逐漸增加。合成纖維的廣泛使用，對國民經濟的發展起到了 重要的作用，但其易燃性又給人類社會帶來了嚴重危害。因此，為防止火災的發生而生產阻 燃紡織品已成為不可忽視的嚴重社會問題，越來越受到社會的廣泛關注。目前，世界上許多 國家根據紡織品的不同用途，對纖維及其製品的燃燒性能都提出了具體的要求或限制，並 制定了相應的法律法規。火災現場由於光線較暗，對救援和逃生都起到阻礙作用，將纖維制 備成具有自發光性能的纖維織物，可以清晰地指明被困人員位置和方向。在聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成過程中加入阻燃劑及發光劑及其它助劑，使聚對 苯二甲酸乙二醇酯切片及纖維具有阻燃及發光性能，廣泛應用於消防服、海上作業服、旅遊 帳篷等領域。
發明內容
本發明的目的是提供一種阻燃發光的聚對苯二甲酸乙二醇酯複合材料及其製備 方法。將發光劑和乙二醇漿料、對苯二甲酸和阻燃劑加到反應器中進行酯化反應，再經 低真空縮聚反應和高真空縮聚反應，得到阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯複合材料；按重量百分比，發光劑佔複合材料的0. 1 20% ；發光劑漿料由乙二醇和發光劑 配製而成，阻燃劑佔複合材料的0. 1 20%，其餘為聚對苯二甲酸乙二醇酯；酯化反應階段的反應溫度為200 290°C，反應壓力為0. 1 0. 5MPa,反應時間為 1 3小時；低真空階段縮聚反應溫度為200 290°C，反應壓力為100000 500Pa，反應 時間為10 90分鐘；高真空階段縮聚反應溫度為250 300°C，反應壓力為500 50Pa， 反應時間為80 150分鐘；所述的發光劑漿料由發光劑和乙二醇組成，其中發光劑佔發光劑漿料總重量的 5 30%，發光劑的粒徑是Inm Ium ；其中粒徑大於760nm的發光劑佔發光劑總重量的5%。所述的發光劑為磷酸鋅、鋁酸鍶、三價銪激活的釔鋁石榴石、二價銪激活的氯磷酸 鍶、鈰激活的釔鋁石榴石、二價錳激活和二價銪共激活的硫氧化釔、二價銪激活的氯酸鈣鎂 中的一種或一種以上的混合物。所述的阻燃劑選自十溴二苯醚、聚二溴苯乙烯、異苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二 銻、三芳基磷酸酯、2-羧乙基苯基磷酸中的一種或一種以上的混合物。
在阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯的複合材料的合成過程中，將發光劑漿料和阻 燃劑加入到PET的聚合體系中，得到由PET與發光劑和阻燃劑組成的複合材料，用該複合材 料紡制的纖維織成的織物具有發光和阻燃性能。發明效果由該複合材料製得的阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維的織物具有阻燃、發光 效果，可廣泛應用於消防作業服、海上作業服、旅遊帳篷等領域。
具體實施例方式實施例1在生產PET的酯化工藝階段加入佔反應混合物的重量百分比為20%的磷酸鋅漿 料，其中，磷酸鋅佔漿料的重量百分比為5%，粒徑在Inm 50nm之間呈近似正態分布，溶 劑為乙二醇。同時加入佔反應混合物的重量百分比為5%的十溴二苯醚。酯化反應溫度為 200 220°C，反應壓力為0. 1 0. 25MPa，反應時間為1 2小時。上述酯化工藝的產物 再經縮聚工藝，得到阻燃、發光的PET複合材料。其中，低真空階段縮聚反應溫度為200 2400C，反應壓力為100000 500Pa，反應時間為10 30分鐘，高真空階段縮聚反應溫度為 250 275°C，反應壓力為500 50Pa，反應時間為1 1. 5小時。實施例2在生產PET的酯化工藝階段加入佔反應混合物的重量百分比為30%三價銪激活 的釔鋁石榴石的漿料，漿料中的三價銪激活的釔鋁石榴石佔漿料的重量百分比為30 %，顆 粒粒徑在5nm IOum之間呈近似正態分布，溶劑為乙二醇。同時，加入佔反應混合物的重 量百分比為7%的阻燃劑2-羧乙基苯基磷酸。其中酯化反應溫度為220 240°C，反應壓 力為0. 2 0. 6MPa，反應時間為1. 5 2小時。上述酯化工藝的產物再經縮聚工藝，得到 阻燃、發光的PET複合材料。其中，低真空階段縮聚反應溫度為230 250°C，反應壓力為 100000 500Pa，反應時間為20 30分鐘，高真空階段縮聚反應溫度為250 275°C，反應 壓力為500 50Pa，反應時間為2 2. 5小時。實施例3在生產PET的酯化工藝階段加入佔反應混合物的重量百分比為10%的二價銪 激活的氯磷酸鍶漿料，其中，二價銪激活的氯磷酸鍶佔添加劑總量的90wt%，顆粒粒徑在 5nm IOum之間呈近似正態分布，溶劑為乙二醇。同時，加入佔反應混合物的重量百分比為 10%三氧化二銻。其中酯化反應溫度為220 240°C，反應壓力為0. 2 0. 25MPa，反應時 間為1. 5 2小時。上述酯化工藝的產物再經縮聚工藝，得到阻燃、發光的PET複合材料。 其中，低真空階段縮聚反應溫度為230 250°C，反應壓力為100000 500Pa，反應時間為 20 30分鐘，高真空階段縮聚反應溫度為250 275°C，反應壓力為500 50Pa，反應時間 為2 2. 5小時。實施例4在生產PET的酯化工藝階段加入別佔反應混合物的重量百分比為的二價錳激 活和二價銪共激活的硫氧化釔漿料，其中，二價錳激活和二價銪共激活的硫氧化釔在漿料 中的重量百分比為10%，顆粒粒徑在5nm IOum之間呈近似正態分布，溶劑為乙二醇。同 時，加入佔反應混合物的重量百分比為3%的異苯丙基苯基磷酸酯。酯化反應溫度為230 250°C，反應壓力為0. 25 0. 35MPa，反應時間為1. 5 2. 5小時。上述酯化工藝的產物 再經縮聚工藝，得到阻燃、發光的PET複合材料。其中，低真空階段縮聚反應溫度為240 2600C，反應壓力為100000 500Pa，反應時間為30 40分鐘，高真空階段縮聚反應溫度為 275 285 °C，反應壓力為500 50Pa，反應時間為2 2. 5小時分鐘。實施例5在生產PET的酯化工藝階段加入佔反應混合物的重量百分比為15%的二價銪激 活的氯酸鈣鎂漿料、顆粒粒徑在5nm IOum之間呈近似正態分布，溶劑為乙二醇。同時加入 佔反應混合物的重量百分比為7%的異苯丙基苯基磷酸酯。酯化反應溫度為250 260°C， 反應壓力為0. 25 0. 35MPa,反應時間為2. 5 3小時。上述酯化工藝的產物再經縮聚工 藝，得到發光的阻燃的PET複合材料。其中，低真空階段縮聚反應溫度為250 260°C，反 應壓力為100000 500Pa，反應時間為20 30分鐘，高真空階段縮聚反應溫度為275 280°C，反應壓力為500 50Pa，反應時間為3 3. 5小時。實施例6在生產PET的酯化工藝階段加入佔反應混合物的重量百分比為20%的二價錳激 活和二價銪共激活的硫氧化釔漿料的混合物，其中，硫氧化釔在漿料中的重量百分比為25， 顆粒粒徑在Inm IOum之間呈近似正態分布，溶劑為乙二醇。同時，加入佔反應混合物的 重量百分比為8%的三芳基磷酸酯。酯化反應溫度為250 290°C，反應壓力為0. 25 0. 5MPa，反應時間為3 4小時。上述酯化工藝的產物再經縮聚工藝，得到阻燃的、抗紫外 的PET複合材料。其中，低真空階段縮聚反應溫度為250 290°C，反應壓力為100000 500Pa,反應時間為40 70分鐘，高真空階段縮聚反應溫度為275 300°C，反應壓力為 500 50Pa,反應時間為3 3. 5小時。
權利要求
一種阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯製備方法，其特徵在於將發光劑和乙二醇漿料、對苯二甲酸和阻燃劑加到反應器中進行酯化反應，再經低真空縮聚反應和高真空縮聚反應，得到阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯複合材料；按重量百分比，發光劑佔複合材料的0.1～20％；阻燃劑佔複合材料的0.1～20％，其餘為聚對苯二甲酸乙二醇酯；酯化反應階段的反應溫度為200～290℃，反應壓力為0.1～0.5MPa，反應時間為1～3小時；低真空階段縮聚反應溫度為200～290℃，反應壓力為100000～500Pa，反應時間為10～90分鐘；高真空階段縮聚反應溫度為250～300℃，反應壓力為500～50Pa，反應時間為80～150分鐘；所述的發光劑和乙二醇漿料發光劑佔發光劑漿料總重量的5～30％，發光劑的粒徑是1nm～1um；其中粒徑大於760nm的發光劑佔發光劑總重量的5％。
2.根據權利要求1所述的阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯製備方法，其特徵在於所 述的發光劑為磷酸鋅、鋁酸鍶、三價銪激活的釔鋁石榴石、二價銪激活的氯磷酸鍶、鈰激活 的釔鋁石榴石、二價錳激活和二價銪共激活的硫氧化釔、二價銪激活的氯酸鈣鎂中的一種 或一種以上的混合物。
3.根據權利要求1所述的阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯製備方法，其特徵在於所 述的阻燃劑為十溴二苯醚、聚二溴苯乙烯、異苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二銻、三芳基磷酸 酯、2-羧乙基苯基磷酸中的一種或一種以上的混合物。
全文摘要
本發明涉及一種阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯製備方法，按重量百分比，發光劑0.1～20％；阻燃劑0.1～20％，其餘為聚對苯二甲酸乙二醇酯；酯化反應溫度為200～290℃，壓力為0.1～0.5MPa；低真空縮聚反應溫度為200～290℃，壓力為100000～500Pa；高真空階段縮聚反應溫度為250～300℃，壓力為500～50Pa；發光劑和乙二醇漿料發光劑佔漿料的5～30％，發光劑的粒徑是1nm～1um；其中粒徑大於760nm的發光劑佔發光劑總重量的5％；由該複合材料製得的阻燃發光聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維的織物具有阻燃、發光效果，用於消防作業服、海上作業服、旅遊帳篷。
文檔編號C08K3/24GK101899144SQ20091008575
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者夏秀麗, 張培華, 張野, 朱世峰, 李連斌, 胡亞文, 鹿學鳳 申請人:中國石油天然氣股份有限公司