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聚酯(PET)纤维因性能优异而广泛应用于多个领域,是合成纤维中产量第一的品种。然而目前聚酯产业面临产能过剩,厂家需发展多功能化、差异化纤维来走出此困境。PET的染色与吸湿改性研究一直是各主要生产国纤维工作者的研究热点。在聚酯染色改性方面,分散染料易染及阳离子染料易染纤维研究较多,均有相应的工业产品。然而酸性染料可染聚酯(ADP)除日本于1972年生产的“赛莱斯”外,目前尚未有新产品工业化。而ADP织物鲜艳亮丽,可与羊毛、锦纶同浴共染;又由于ADP含有氮元素,在一定程度上可增加吸湿性,因而这是一种具有良好发展前景的差异化聚酯纤维。酸性染料可染聚酯主要以共混法制备。本文使用共聚法制备ADP,它较共混法而言更有利于改性剂在聚酯中的分散,然而共聚单体必须热稳定性较高。对此,本文首先自制两种具有较高热稳定性能的酰胺类第三单体,其中包括含咪唑啉结构的新型共聚单体。均使用廉价、常用的原料及简单的工艺(无溶剂法)进行单体制备。第一种单体T6T是由对苯二甲酸二甲酯(DMT)与己二胺(HDA)合成,适于聚酯的DMT法聚合;为了较适于聚酯的PTA法聚合,将T6T与乙二醇(EG)反应得到类似结构的另一单体EG-T6T。傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H-NMR)结果表明T6T与EG-T6T是具有交替结构的酰胺低聚体混合物,通过核磁氢谱可计算平均聚合度n,EG-T6T的n值低于T6T,表明在酯交换反应中部分酰胺可被乙二醇替代;差示扫描量热法(DSC)结果进一步证明了T6T与EG-T6T为混合物,是具有不同熔点及结晶温度的低聚体;热失重(TGA)分析表明T6T与EG-T6T均具有较高的热稳定性,适用于聚酯聚合。第二种单体EAI是由二乙烯三胺(DETA)与DMT合成,适于聚酯的DMT法聚合;同样使EAI与EG反应得到另一单体EG-EAI。傅里叶红外光谱(FTIR)、裂解气相色谱-质谱图(PyGC-MS)、核磁碳谱(13C-NMR:反转门控法及DEPT135碳谱)结果表明EAI为含有咪唑啉结构的酰胺酯,具有多种结构存在的可能性;通过核磁碳谱中各种季碳含量比可得到咪唑啉结构的含量。DSC结果表明EAI为无规物,没有结晶温度及明显的熔点,进一步证明EAI结构的复杂性;热失重(TGA)表明EAI具有较好的热稳定性,适用于聚酯聚合。EAI比T6T结构中多了咪唑啉环,增加了碱性及含氮量,这能够进一步改善聚酯的酸性染色性能及吸湿性。分别添加不同含量的EG-T6T及EG-EAI与PTA、EG共聚,含氮共聚酯的聚合工艺参数与纯PET不大相同,需再优化;经元素分析可知,共聚酰胺单体制备的含氮聚酯会有氮损失。这可能是由于酯交换反应过程中部分酰胺被乙二醇替代,在高温聚合反应下,产生的伯胺发生了降解反应而造成的。含氮共聚酯出料连续性较好,其可纺性与纯PET相似。DSC结果表明含氮改性剂的加入均会减缓共聚酯的熔融结晶。TGA结果表明含氮共聚酯与纯PET热稳定性基本一致,均含有较高的热稳定性。通过共聚这两种酰胺第三单体,聚酯纤维的吸湿性与酸性染色性与纯聚酯相比均有所改善。