高分子量含磷阻燃无规共聚酯及其制备方法

摘要

本发明公开的高分子量含磷阻燃无规共聚酯，该无规共聚酯结构通式如下：式中A为含磷阻燃单体的重复结构单元，m和n为正整数，且该无规共聚酯的特性黏数为1.2-2.2dL/g，含磷阻燃单体的重复结构单元的含量为该共聚酯重复结构单元总物质量的0.5-25％。本发明还公开了上述共聚酯的制备方法。由于本发明采用了反应条件温和操作简便的固相聚合方式，因而不仅使获得的含磷阻燃无规共聚酯分子量高，力学性能和阻燃性能好，可广泛用于制造薄膜、瓶类、防火服、帐篷，甚至阻燃高强工业丝，且还避免了常规的缩聚方式耗能大，控制条件较为苛刻，对生产设备要求高，不利于工业化生产的弊病。

主权项

1.一种高分子量含磷阻燃无规共聚酯的制备方法，该无规共聚酯结构通式如下：式中A为含磷阻燃单体的重复结构单元，m和n为正整数，且该无规共聚酯的特性黏数为1.2-2.2dL/g，含磷阻燃单体的重复结构单元的含量为该共聚酯重复结构单元总质量的1-30％，其制备方法的工艺步骤和条件如下：1)将对苯二甲酸、乙二醇、含磷阻燃单体和催化剂加入反应装置中，搅拌均匀，然后依次抽真空，通氮气置换四次后加压至0.1MPa，升温至200～280℃下进行酯化反应，同时压力维持在0.30～0.40MPa，酯化生成的水接近理论量且体系压力基本不再变化时，缓慢降压至常压，其中所加的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1∶1.2～1∶2，所加的含磷阻燃单体占阻燃共聚酯总质量的1～30％，所加的催化剂为阻燃共聚酯总质量的0.01-0.1％，或将对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、含磷阻燃单体和催化剂加入反应装置中，搅拌均匀，然后在160～220℃温度下进行酯交换反应0.5～6小时，其中对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的摩尔比为1∶2～1∶3，所加的含磷阻燃单体占阻燃共聚酯总质量的1～30％，所加的催化剂为阻燃共聚酯总质量的0.01～0.1％；2)将酯化或酯交换反应后的产物，在体系压力100～600Pa、温度220～280℃下预缩聚反应1～3小时之后，继续在体系压力10～200Pa、温度为280℃下缩聚0.5～5小时出料，所得共聚酯预聚物的特性粘数为0.3～0.8dL/g；3)先将所得的共聚酯预聚物造粒成10～10000粒/g大小的颗粒，然后于温度100～160℃下，结晶预处理0.5～4h，再将其在10～200Pa的真空状态或者惰性气体流0.5～5L/[min·(kg PET)]的状态下，于温度160～218℃下进行固相缩聚反应4～36小时即可。