本發(fā)明涉及高分子材料，特別是涉及銅抗菌聚酯及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、聚酯具有良好的成纖性、力學(xué)性能、耐磨性、抗蠕變性、低吸水性以及電絕緣等性能，在纖維、包裝瓶、薄膜、工程塑料等方面得到廣泛應(yīng)用，是僅次于聚烯烴的第二大類人工合成高分子材料。隨著人民生活水平的提高和人們健康環(huán)境意識的增強，市場對于抗菌聚酯的纖維、薄膜及塑料制品的需求快速增長?，F(xiàn)有技術(shù)中，聚酯的抗菌效率降低較多，并且，聚酯的成纖、拉膜等加工性能劣化較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種銅抗菌聚酯及其制備方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)具有高效抗菌性能的銅離子在聚酯基體中原子級高度均勻分散，大幅提高銅離子抗菌效率，賦予聚酯制品優(yōu)異的抗細(xì)菌和抗真菌性能，從而更加適于實用。
2、為了達(dá)到上述第一個目的，本發(fā)明提供的銅抗菌聚酯的技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明提供一種銅抗菌聚酯，含有磺酸銅離子基團(tuán)的間苯二甲酸二乙二醇酯作為共聚單體鍵接至聚對苯二甲酸乙二醇酯分子主鏈中，通過離子鍵將具有高效抗菌性能的銅離子負(fù)載至聚酯分子鏈上。
4、本發(fā)明提供的銅抗菌聚酯還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
5、作為優(yōu)選，所述銅抗菌聚酯具有抗細(xì)菌和抗真菌性能。
6、作為優(yōu)選，所述銅抗菌聚酯所紡制規(guī)格為75d/36f的長絲水洗50次后對金黃葡萄球菌抑菌率大于99％、大腸桿菌抑菌率大于99％、紅毛癬菌抑菌率不小于90％。
7、為了達(dá)到上述第二個目的，本發(fā)明提供的銅抗菌聚酯的制備方法的技術(shù)方案如下：
8、本發(fā)明提供的銅抗菌聚酯的制備方法包括以下步驟：
9、制備得到間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅；
10、將所述間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅溶解于乙二醇中，經(jīng)過酯交換反應(yīng)，制得間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的乙二醇溶液，其中，所述間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅溶解于乙二醇中的質(zhì)量百分含量為8.2％-23.8％；
11、將對苯二甲酸、乙二醇配置成對苯二甲酸、乙二醇混合漿料，其中，所述對苯二甲酸、乙二醇混合漿料醇酸摩爾比為1.05-2.0；
12、所述對苯二甲酸、乙二醇混合漿料進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到聚酯齊聚物；
13、所述聚酯齊聚物、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的乙二醇溶液進(jìn)行預(yù)共聚合反應(yīng)，得到銅抗菌聚酯預(yù)聚物；
14、所述銅抗菌聚酯預(yù)聚物依次進(jìn)行終共聚合及后處理后，得到銅抗菌聚酯切片。
15、本發(fā)明提供的銅抗菌聚酯的制備方法還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
16、作為優(yōu)選，所述銅抗菌聚酯預(yù)聚物依次進(jìn)行終共聚合及后處理后，得到銅抗菌聚酯切片的步驟過程中，所述后處理包括過濾、冷卻固化、切粒成型。
17、作為優(yōu)選，所述制備得到間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅具體包括以下步驟：
18、將堿性銅鹽加入至間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸水溶液中，依次經(jīng)酸堿中和反應(yīng)、重結(jié)晶、過濾、干燥，得到間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅，其中，
19、所述堿性銅鹽選自氫氧化銅、堿式碳酸銅、堿式硫酸銅中的一種或者幾種的混合物；
20、在所述間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸水溶液中，所述間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸的質(zhì)量百分含量為10％-30％；
21、所述堿性銅鹽加入量為所述間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸質(zhì)量的17.8％-47.1％；
22、所述酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)溫度為50℃-90℃。
23、作為優(yōu)選，將所述間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅溶解于乙二醇中，經(jīng)過酯交換反應(yīng)，制得間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的乙二醇溶液的步驟過程中，所述酯交換反應(yīng)的反應(yīng)溫度為160℃-190℃。
24、作為優(yōu)選，所述對苯二甲酸、乙二醇混合漿料進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到聚酯齊聚物包括以下步驟：
25、將所述對苯二甲酸、乙二醇混合漿料連續(xù)輸送至酯化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到聚酯齊聚物，其中，所述酯化反應(yīng)步驟過程中，所述酯化反應(yīng)溫度為250℃-270℃、反應(yīng)壓力為100kpa-210kpa，所述聚酯齊聚物酯化率為90％-97％，。
26、作為優(yōu)選，所述聚酯齊聚物、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的乙二醇溶液進(jìn)行預(yù)共聚合反應(yīng)，得到銅抗菌聚酯預(yù)聚物具體包括以下步驟：
27、將所述聚酯齊聚物在低聚物管線中與在線注入所述間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的乙二醇溶液混合均勻后，連續(xù)輸送至預(yù)縮聚系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)共聚合反應(yīng)，得到銅抗菌聚酯預(yù)聚物，其中，所述聚酯齊聚物的添加量為銅抗菌聚酯實時產(chǎn)出質(zhì)量的100.9％-133.1％，所述間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的添加量為銅抗菌聚酯實時產(chǎn)出質(zhì)量的0.9％-3.0％，所述預(yù)共聚合的反應(yīng)溫度為270℃-290℃、反應(yīng)壓力為2kpa-4kpa，所述銅抗菌聚酯預(yù)聚物的特性粘度為0.15dl/g-0.30dl/g。
28、作為優(yōu)選，所述銅抗菌聚酯預(yù)聚物進(jìn)行終共聚合反應(yīng)具體包括以下步驟：
29、將所述銅抗菌聚酯預(yù)聚物連續(xù)輸送至終縮聚系統(tǒng)進(jìn)行終共聚合反應(yīng)，得到銅抗菌聚酯熔體，其中，所述終共聚合的反應(yīng)溫度為275℃-290℃、反應(yīng)壓力為100pa-400pa，所述銅抗菌聚酯熔體的特性粘度為0.55dl/g-0.75dl/g。
30、本發(fā)明提供的銅抗菌聚酯的制備方法制得銅抗菌聚酯，是將含有磺酸銅離子基團(tuán)的間苯二甲酸二乙二醇酯作為共聚單體鍵接至聚對苯二甲酸乙二醇酯分子主鏈中，通過離子鍵將具有高效抗菌性能的銅離子負(fù)載至聚酯分子鏈上，實現(xiàn)了銅離子在聚酯基體中的原子級高度均勻分散，從而大幅提高了銅離子抗菌效率，從而賦予其聚酯制品優(yōu)異的抗細(xì)菌和抗真菌性能。
1.一種銅抗菌聚酯，其特征在于，含有磺酸銅離子基團(tuán)的間苯二甲酸二乙二醇酯作為共聚單體鍵接至聚對苯二甲酸乙二醇酯分子主鏈中，通過離子鍵將具有高效抗菌性能的銅離子負(fù)載至聚酯分子鏈上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅抗菌聚酯，其特征在于，所述銅抗菌聚酯具有抗細(xì)菌和抗真菌性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅抗菌聚酯，其特征在于，所述銅抗菌聚酯所紡制規(guī)格為75d/36f的長絲水洗50次后對金黃葡萄球菌抑菌率大于99％、大腸桿菌抑菌率大于99％、紅毛癬菌抑菌率不小于90％。
4.權(quán)利要求1-3中任一所述的銅抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述銅抗菌聚酯預(yù)聚物依次進(jìn)行終共聚合及后處理后，得到銅抗菌聚酯切片的步驟過程中，所述后處理包括過濾、冷卻固化、切粒成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述制備得到間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅具體包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，將所述間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸銅溶解于乙二醇中，經(jīng)過酯交換反應(yīng)，制得間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的乙二醇溶液的步驟過程中，酯交換反應(yīng)的反應(yīng)溫度為160℃-190℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述對苯二甲酸、乙二醇混合漿料進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到聚酯齊聚物包括以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述聚酯齊聚物、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸銅的乙二醇溶液進(jìn)行預(yù)共聚合反應(yīng)，得到銅抗菌聚酯預(yù)聚物具體包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述銅抗菌聚酯預(yù)聚物進(jìn)行終共聚合反應(yīng)具體包括以下步驟：