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专利号: 2020112572774
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光敏变色偶氮苯聚酯,其特征在于,所述光敏变色偶氮苯聚酯包括聚酯链段以及偶氮苯链段或偶氮苯衍生物链段中的一种或多种,且所述偶氮苯链段或所述偶氮苯衍生物链段中的一个苯环结构在所述光敏变色偶氮苯聚酯的主链上,另一个苯环结构或苯环衍生物结构在侧链上;

所述光敏变色偶氮苯聚酯的结构式如式Ⅰ或Ⅱ所示:

其中,R1为碳原子个数为2~10的烷烃基,R2为碳原子个数为2~10的烷烃基,m为80~

150的正整数,n为5~20的正整数;

式中,聚酯链段中的对苯二甲酸二甲酯与二醇的物质的量之比为1:1.8~2.2;偶氮苯链段或偶氮苯衍生物链段中的二甲酸二甲酯偶氮苯或其衍生物的用量为对苯二甲酸二甲酯质量的0.02wt%~5wt%。

2.根据权利要求1所述的光敏变色偶氮苯聚酯,其特征在于,所述R1为碳原子个数为2~

4的直链烷烃基,R2为碳原子个数为10的直链烷烃基。

3.一种权利要求1至2中任一项权利要求所述的光敏变色偶氮苯聚酯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将5‑氨基间苯二甲酸二甲酯悬浮液置于稀盐酸溶液中,溶液在0~5℃的水‑冰浴中冷却,在搅拌条件下,向其中加入亚硝酸盐水溶液,搅拌得到重氮盐悬浮液;

然后加入至氢氧化钠与苯酚或1‑奈酚组成的溶液中,在5℃下搅拌反应20~40min;接着将其加入到酸性水溶液中,得到红橙色的偶氮化合物沉淀;

接着过滤取沉淀物,采用碳酸氢钠水溶液对其进行洗涤,然后真空干燥,在沸腾的正辛烷中进行重结晶,得到红橙色的二甲酸二甲酯偶氮苯或其衍生物;

S2.将步骤S1得到的所述二甲酸二甲酯偶氮苯或其衍生物与对苯二甲酸二甲酯和二元醇为反应单体,采用酯交换法制备得到所述光敏变色偶氮苯聚酯;

其中,所述含烷烃基的二甲酸二甲酯偶氮苯或其衍生物的用量为所述对苯二甲酸二甲酯质量的0.02wt%~5wt%。

4.根据权利要求3所述的光敏变色偶氮苯聚酯的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,将得到的所述二甲酸二甲酯偶氮苯、K2CO3、乙腈和溴代烷烃加入到圆底烧瓶中,回流3~10h后,将反应液倒入水中,抽滤,然后在乙醇和水组成的混合溶剂中重结晶,得到黄色的含烷烃基的二甲酸二甲酯偶氮苯或其衍生物。

5.根据权利要求3所述的光敏变色偶氮苯聚酯的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述酯交换法包括:向冷凝反应装置中通入氮气以排除空气,然后将所述对苯二甲酸二甲酯、二元醇、二甲酸二甲酯偶氮苯或其衍生物和催化剂加入到反应装置中,向装置中持续通入氮气,将温度升至170~190℃,进行酯交换反应3~4h;

其中,所述二甲酸二甲酯偶氮苯或其衍生物的用量为所述对苯二甲酸二甲酯质量的

0.02wt%~5wt%,所述催化剂用量为所述对苯二甲酸二甲酯质量的0.03wt%~0.08wt%;

然后将反应体系温度升至230~245℃,搅拌转速调至200~250r/min,关闭氮气;对反应容器抽至真空度为‑0.01~‑0.03MPa,以除去过量的二元醇,同时使反应物发生预聚;预聚2h后,再将聚合体系温度升至250~280℃,搅拌转速调至250~300r/min,缓慢将真空度调至‑0.08~‑0.2MPa,继续抽真空10~30min,进行缩聚反应,即得到所述光敏变色偶氮苯聚酯。

6.根据权利要求5所述的光敏变色偶氮苯聚酯的制备方法,其特征在于,所述对苯二甲酸二甲酯与二醇的物质的量之比为1:1.8~2.2;所述二元醇为乙二醇、1,3‑丙二醇或1,4‑丁二醇;所述催化剂为钛酸四正丁酯和无水醋酸锌。

7.根据权利要求4所述的光敏变色偶氮苯聚酯的制备方法,其特征在于,所述亚硝酸盐为亚硝酸钠;所述溴代烷烃为碳原子个数为2~10的烷烃基;所述混合溶剂中乙醇和水的体积比为1:0.9~1.5。

8.一种光敏变色聚酯纤维,其特征在于,采用权利要求1至2中任一项权利要求所述的光敏变色偶氮苯聚酯或权利要求3至7中任一项权利要求所述的制备方法制备的光敏变色偶氮苯聚酯进行熔融纺丝得到。