一种水溶性聚合物及其在复合纺丝上的应用的制作方法

1.本发明属于水溶性聚合物技术领域，涉及一种水溶性聚酯酰胺及其在复合纺丝上的应用。


背景技术：

2.常规工艺制备聚氨酯超纤革往往使用溶剂型聚氨酯，尼龙/聚乙烯海岛纤维无纺布为原料，经含浸、凝固、水洗、开纤等步骤获得聚氨酯超纤革，在凝固工艺过程中，需要使用dmf溶剂进行聚氨酯固化，在开纤工艺过程中，需要使用甲苯溶除聚乙烯海相。常规工艺由于大量使用溶剂存在环保性差、溶剂提取复杂、聚氨酯超纤革的加工流程复杂、生产成本高、生产效率低等问题。正是这些问题的存在，推动了现有技术对水性聚氨酯的研发，开发以水为分散介质的聚氨酯乳液，并利用水的蒸发使聚氨酯固化成为当前研究的热点。进一步地，技术人员还将目光转移到使用水可溶的聚合物作为海岛纤维革的海相，实现全水性超纤合成革的制备，即在合成革制备过程中仅使用水作为溶剂。
3.现有技术在制备全水性超纤合成革时，主要还是集中在超纤革的结构差异化创新，例如实现高仿真皮效果等等。目前对全水性超纤合成革的研究仍处在初级阶段，特别是对应用于超纤革海岛纤维的水溶性聚合物材料的研究还不够充分，使用常规的水溶/碱溶的聚合物如磺酸盐型水溶性聚酯作为海岛纤维的海组分在制备水减量超纤时，存在的水溶解性问题仍是本领域亟待解决的技术瓶颈。
4.现有技术的主要问题集中在：现有的磺酸盐类水溶性聚酯基本仍是属于碱溶性或者需要高纯水质溶解，否则会产生絮凝等问题。因此，开发一种易溶于水并且对溶解的水质要求不高的水溶性聚合物具有重大的商业价值。


技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种水溶性聚合物，解决现有技术在制备水水减量超纤过程中存在的水溶性问题。
6.为达到上述目的，本发明采用的方案如下：
7.一种水溶性聚合物，为聚酯酰胺类聚合物，其分子链包括聚酯结构单元和聚酰胺结构单元；
8.聚酯结构单元包括由芳香族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元i、由脂肪族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元ii、由脂肪族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iii、由芳香族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iv；
9.聚酰胺结构单元包括由摩尔比为2:1的脂肪族二元酸残基与脂肪族二元胺残基构成的结构单元v；
10.所有的芳香族二元酸残基包括对苯二甲酸残基；
11.所有的脂肪族二元醇残基包括摩尔比为80:20～90:10的乙二醇残基和二乙二醇残基；
12.所述的脂肪族二元胺残基包括己二胺残基；
13.所有的双羟基盐残基为双羟基季铵盐残基；
14.所述的芳香族二元酸残基与所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和；
15.所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和的2倍；
16.以所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和为基准，所有的脂肪族二元醇残基的含量为71～84mol％，所述双羟基盐残基的含量为11～18mol％，所述脂肪族二元胺残基的含量为4～11mol％。
17.本发明在聚合物分子链中引入己二胺残基后，可以获得酰胺基团，提高了材料的亲水性能，无规交错的酰胺键、酯键的排布，打破了传统聚酰胺的氢键效应，因此，聚合物结晶度降低，这有利于降低水分子溶胀难度；
18.本发明在聚合物分子链中引入双羟基盐残基后，双羟基盐残基可在水中电离产生离子电荷而形成球状粒子分散在水中后表现为水溶解性；相比于传统的磺酸盐型共聚聚酯，在聚合物分子链中引入双羟基盐残基表现为更低的水质依赖性，在tds(溶解性固体总量)较高(如300ppm)的水质中也表现为优异的溶解性，并没有出现絮凝等现象，可能是由于季铵盐中电离出的氯负离子或溴负离子与杂质ca
2
、mg
2
、na

、k

形成了稳定的溶质盐导致的；双羟基盐残基占总酸残基的摩尔百分比过大时，材料易吸水，机械性能差，没有商用价值，过小时水溶性不足，甚至于无法溶解；
19.本发明在聚合物分子链中引入二乙二醇残基后，一方面，增加了分子链中的醚键，醚键的引入有利于提高聚合物的亲水性，而亲水性的增加可以提高聚合物的吸湿溶胀能力；另一方面，相比于仅引入乙二醇残基，二乙二醇残基的引入对于提升整个聚合物分子链的贡献在于柔性链段的引入，以一定程度上打破苯环、酯基和酰胺基带来的刚性，柔性链段有利于分子链的运动和缠结，在研究中，具有10～20mol％占比的二乙二醇残基的聚合物表现出优异的可纺性，纺丝过程稳定，不断丝，而过多的二乙二醇残基的引入会导致聚合物的玻璃化温度过低，聚合物吸水溶胀发粘形成凝胶态而难以溶解在水中，这是由于在吸水溶胀时，柔性链之间产生过多的缠结，导致水溶解过程中难以形成独立的聚合物球状粒子分散在水中，而是呈现介于固液之间的凝胶态；过少的二乙二醇残基的引入会导致初生丝中海组分拉伸能力下降，导致纤维在拉伸区出现破裂和毛丝现象；
20.本发明的水溶性聚合物的分子链中酯键结构的占比显著高于酰胺键，酯键结构又以芳香族酸酯结构为主，赋予了聚合物分子链一定的刚性，保证了其具有成纤性；酰胺基团的引入提高了聚合物的亲水性，同时提供了适度的氢键密度，密度过大，易使链段产生局部结晶，会导致聚合物溶胀和溶解的发生困难，过小则会导致聚合物热性能差，不利于后续的热成型加工；
21.以所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和为基准，所述双羟基盐残基的含量为11～18mol％，确保了聚合物可在水中电离产生离子电荷而形成球状粒子分散在水中后表现为水溶解性。
22.作为优选的技术方案：
23.如上所述的一种水溶性聚合物，脂肪族二元酸的碳原子数为2～10。
24.如上所述的一种水溶性聚合物，脂肪族二元酸残基为丁二酸残基，脂肪族二元酸残基的作用是为了修饰脂肪族胺类残基的端基，优选脂肪族二元酸残基为丁二酸残基的原因是丁二酸的反应活性高，由其修饰后的化合物结构稳定，同时在聚合物分子链中引入丁二酸残基可以进一步降低分子链的规整性与结晶度，有利于促进水溶性聚合物水溶。
25.如上所述的一种水溶性聚合物，双羟基季铵盐的结构式如下：
[0026][0027]
式中，r1为碳原子数为1～4的短链亚烷基，例如
‑
ch2‑
、
‑
ch2ch2‑
等，r2和r3各自独立地选自于碳原子数为1～4的烷基，例如
‑
ch3、
‑
ch2ch3等，x为cl或br；
[0028]
选用如上结构的季铵盐具有更优的水溶解性，较短的侧基降低分子的位阻效应，提高了其反应活性，且短侧基有利于降低分子链内及分子链之间的链缠结，形成易于开始水溶解的点位，并随着溶胀过程的结束和分子链在水中的不断调整，逐渐形成分散的聚合物球状粒子以达到最终的溶解。
[0029]
如上所述的一种水溶性聚合物，双羟基季铵盐为双(2
‑
羟乙基)二甲基氯化铵。
[0030]
如上所述的一种水溶性聚合物，所述的芳香族二元酸残基还包括间苯二甲酸残基；对苯二甲酸与乙二醇是聚酯合成的基础原料，在此基础上引入间苯二甲酸是为了降低分子链的规整性、降低结晶能力，有利于改善水分子对分子链的渗入性，进而进一步改善溶胀速度。
[0031]
如上所述的一种水溶性聚合物，所述的对苯二甲酸残基与所述的间苯二甲酸残基的摩尔比为80:20～90:10；间苯二甲酸残基占总芳香族酸类残基的摩尔百分比需要控制在20mol％以内，否则会导致聚合物的热性能过低，不利于纺丝。
[0032]
如上所述的一种水溶性聚合物，水溶性聚合物的特性粘度为0.5～0.7dl/g，端羧基含量为20～50mol/t；在低于此特性粘度时，聚合物分子量较低，成纤性差，纺丝时易出现毛丝、粘连等问题，而高于此特性粘度时，易导致纺丝组件压力大，增加设备停机检修频率，影响生产效率，同时分子量过高，也影响其水溶速度，导致海岛纤维的后道工序效率降低。
[0033]
本发明还提供了一种水溶性聚合物的制备方法，包括如下步骤：
[0034]
(1)将摩尔比2.2:1～2.4:1的脂肪族二元酸和脂肪族二元胺投入反应釜中，同时加入去离子水作为溶剂，在温度为85～95℃且压力为0.1mpa的条件下反应至溶液的ph值不再升高，反应生成含有双端羧基的v结构酰胺化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0035]
(2)将摩尔比2.2:1～2.4:1的脂肪族二元酸和双羟基盐投入另一反应釜中，同时加入占总投料量(总投料量为反应单体的投料量，不包括催化剂等助剂本身，下同)300～500ppm的催化剂(钛酸四正丁酯)，在温度为160～180℃且压力为60～90kpa的条件下反应至体系内无馏出液，反应生成含有双端羧基的iii结构酯类化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0036]
(3)将0.5～1.5mol的v结构酰胺化合物、1.5～2.5mol的iii结构酯类化合物、6～8mol芳香族二元酸、12～14mol脂肪族二元醇混合后依次进行酯化反应和缩聚反应得到水溶性聚合物，其中v结构酰胺化合物和iii结构酯类化合物分子端羧基与脂肪族二元醇缩聚形成酯键接入聚合物链中，芳香族二元酸与脂肪族二元醇缩聚形成酯键接入聚合物链中。
[0037]
作为优选的技术方案：
[0038]
如上所述的一种水溶性聚合物的制备方法，酯化反应开始前加入催化剂(钛酸四正丁酯)，催化剂的加入量为总投料量的400～700ppm，酯化反应的过程为：先在温度为160～180℃且压力为0.1mpa的条件下反应1～2h，再在温度为220～240℃且压力为150～250kpa的条件下反应2.5～3.5h得到酯化中间体，酯化中间体的酸值为10～30mgkoh/g。
[0039]
如上所述的一种水溶性聚合物的制备方法，缩聚反应开始前加入催化剂(钛酸四正丁酯)和热稳定剂(磷酸三苯酯)，催化剂的加入量为总投料量的1000～1500ppm，热稳定剂的加入量为总投料量的500～800ppm，缩聚反应的过程为：先在温度为245～255℃且压力为1～5kpa的条件下反应1～2h，再在温度为255～265℃且压力为50～300pa的条件下反应3～5h得到水溶性聚合物。
[0040]
本发明还提供了如上所述的一种水溶性聚合物在复合纺丝上的应用，以水溶性聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。
[0041]
作为优选的技术方案：
[0042]
如上所述的应用，海岛纤维可在90℃的水中溶除海组分获得超细纤维，海组分完全溶除时间≤100s，水是tds≤300ppm的常规水质。
[0043]
有益效果
[0044]
现有的磺酸盐类水溶性聚酯基本仍是属于碱溶性或者需要高纯水质溶解，否则会产生絮凝等问题，本技术涉及的水溶性聚酯酰胺中引入多种亲水结构以克服以上缺点，具体为：
[0045]
①
高效的溶胀性，引入二乙二醇结构、间苯二甲酸结构降低了聚合物结晶度，有利于水分子由聚合物表面向内部渗透；引入酰胺结构提高了水分子与聚合物的结合力，可以使得最终树脂获得最佳的亲水溶胀效果，准确的控制亲水单元的引入程度，避免造成溶胀后呈凝胶态而不溶解；
[0046]
②
优异的溶解性，相比于传统的磺酸盐型共聚聚酯，在聚酯结构中引入季铵盐表现为更低的水质依赖性，在tds较高(如300ppm)的水质中也表现为优异的溶解性，并没有出现絮凝等现象，可能是与季铵盐中电离出的氯负离子或溴负离子与杂质ca
2
、mg
2
、na

、k

形成稳定的溶质盐有关；同时季铵盐可在水中电离产生离子电荷促进聚酯酰胺而形成球状粒子分散在水中，盐类的水解电离是溶解过程关键因素。
附图说明
[0047]
图1为实施例1制得的海岛纤维在90℃的tds为300ppm的水质中的溶解图；
[0048]
图2和图3为对比例1制得的海岛纤维在90℃的tds为300ppm的水质中的溶解图。
具体实施方式
[0049]
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发
明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
[0050]
本发明中术语“残基”的意思是任何由相应结构的单体的缩聚或自由基反应而引入聚合物的有机结构。
[0051]
实施例中一些指标的测试方法如下：
[0052]
1、酸值：参照gb/t 12008.5
‑
2010提供的测试方法进行测试。
[0053]
2、端羧基含量与特性粘度：按照gb/t 14190
‑
2017提供的测试方法进行测试。
[0054]
3、水质对海组分溶除的影响：准备2g干燥后的海岛纤维，分别浸入不同水质的热水中开纤观察水质变化，水量为500ml，水温为90℃，不同水质的热水为tds分别为60ppm、100ppm、200ppm、300ppm的热水，是由tds为8ppm的纯净水与tds为300ppm的自来水配置得到的。
[0055]
4、海组分完全溶除的判定方法：准备2g干燥后的海岛纤维，并浸入500ml自来水中，测定自来水的tds为300ppm，温度为90℃，每浸泡20秒取出一次，取出后使用水分仪测定干重后记录样品重量m1，然后再投入之前的自来水中，重复按浸泡时间取样测定质量损失，当损失至重量不再减轻时，视为完全溶除，则实验结束。
[0056]
以下各实施例和对比例中，海岛纤维的直径为25μm，海组分与岛组分的质量比为40:60，耐水型可熔纺聚合物为pa6。
[0057]
实施例1
[0058]
一种水溶性聚合物的制备方法，步骤如下：
[0059]
(1)将摩尔比2.2:1的脂肪族二元酸(丁二酸)和脂肪族二元胺(己二胺)投入反应釜中，同时加入去离子水作为溶剂，在温度为85℃且压力为0.1mpa的条件下反应至溶液的ph值不再升高，反应生成含有双端羧基的v结构酰胺化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0060]
(2)将摩尔比2.2:1的脂肪族二元酸(丁二酸)和双羟基盐(双(2
‑
羟乙基)二甲基氯化铵)投入另一反应釜中，同时加入占总投料量300ppm的钛酸四正丁酯，在温度为160℃且压力为60kpa的条件下反应至体系内无馏出液，反应生成含有双端羧基的iii结构酯类化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0061]
(3)将1.5mol步骤(1)制得的v结构酰胺化合物、2.5mol步骤(2)制得的iii结构酯类化合物、6mol芳香族二元酸(由5.4mol的对苯二甲酸和0.6mol的间苯二甲酸组成)、12mol脂肪族二元醇(由10.8mol的乙二醇和1.2mol的二乙二醇组成)、占总投料量400ppm的钛酸四正丁酯混合后先在温度为160℃且压力为0.1mpa的条件下反应2h，再在温度为220℃且压力为150kpa的条件下反应2.5h得到酸值为30mgkoh/g的酯化中间体；
[0062]
(4)将步骤(3)制得的酯化中间体、钛酸四正丁酯(加入量为步骤(3)总投料量的1000ppm)、磷酸三苯酯(加入量为步骤(3)总投料量的500ppm)混合后先在温度为245℃且压力为5kpa的条件下反应2h，再在温度为255℃且压力为300pa的条件下反应3h得到特性粘度为0.5dl/g、端羧基含量为20mol/t的水溶性聚合物。
[0063]
最终制得的水溶性聚合物为聚酯酰胺类聚合物，其分子链包括聚酯结构单元和聚酰胺结构单元；聚酯结构单元包括由芳香族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单
元i、由脂肪族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元ii、由脂肪族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iii、由芳香族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iv；聚酰胺结构单元包括由摩尔比为2:1的脂肪族二元酸残基与脂肪族二元胺残基构成的结构单元v；
[0064]
脂肪族二元酸残基包括摩尔比为90:10的对苯二甲酸残基和间苯二甲酸残基；脂肪族二元醇残基包括摩尔比为90:10的乙二醇残基和二乙二醇残基；
[0065]
所述的芳香族二元酸残基与所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和；所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和的2倍；以所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和为基准，所有的脂肪族二元醇残基的含量为71.4mol％，所述双羟基盐残基的含量为17.9mol％，所述脂肪族二元胺残基的含量为10.7mol％。
[0066]
最终制得的水溶性聚合物的应用为：以水溶性聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。如图1所示，海岛纤维可在90℃的tds≤300ppm的水质中均能溶除海组分获得超细纤维，而不发生絮凝现象(通过水质对海组分溶除的影响测试得到)，海组分完全溶除时间为40s。
[0067]
对比例1
[0068]
一种聚合物的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于将实施例1中步骤(2)的双(2
‑
羟乙基)二甲基氯化铵替换为间苯二甲酸双羟乙酯
‑5‑
磺酸钠。
[0069]
最终制得的聚合物的应用为：以聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。如图2和图3所示，海岛纤维在90℃的tds≤300ppm的水质中无法完全溶除海组分获得超细纤维，溶解过程中出现絮凝现象(通过水质对海组分溶除的影响测试得到)，溶解失败。
[0070]
与实施例1相比，对比例1无法溶除海组分获得超细纤维，溶解过程中出现絮凝现象，这是因为磺酸盐类水溶性聚合物对水质要求极高，仅在纯水如tds为10ppm的水质中可以溶解，tds较高的、较差的水质则会出现絮凝沉淀现象。
[0071]
对比例2
[0072]
一种聚合物的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于将实施例1中步骤(1)的己二胺替换为己二醇。
[0073]
最终制得的聚合物的应用为：以聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。海岛纤维可在90℃的tds≤300ppm的水质中均能溶除海组分获得超细纤维，而不发生絮凝现象(通过水质对海组分溶除的影响测试得到)，海组分完全溶除时间为200s。
[0074]
与实施例1相比，对比例2的海组分完全溶除时间远远大于实施例1，这是因为没有己二胺带来了适度的氢键密度对亲水性所作出的贡献，使得对比例2的完全溶除时间变长。
[0075]
实施例2
[0076]
一种水溶性聚合物的制备方法，步骤如下：
[0077]
(1)将摩尔比2.3:1的脂肪族二元酸(乙二酸)和脂肪族二元胺(丁二胺)投入反应釜中，同时加入去离子水作为溶剂，在温度为90℃且压力为0.1mpa的条件下反应至溶液的
ph值不再升高，反应生成含有双端羧基的v结构酰胺化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0078]
(2)将摩尔比2.3:1的脂肪族二元酸(乙二酸)和双羟基盐(双(2
‑
羟乙基)甲基乙基氯化铵)投入另一反应釜中，同时加入占总投料量350ppm的钛酸四正丁酯，在温度为168℃且压力为90kpa的条件下反应至体系内无馏出液，反应生成含有双端羧基的iii结构酯类化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0079]
(3)将0.5mol步骤(1)制得的v结构酰胺化合物、1.5mol步骤(2)制得的iii结构酯类化合物、8mol芳香族二元酸(由6.8mol的对苯二甲酸和1.2mol的间苯二甲酸组成)、13mol脂肪族二元醇(由11.05mol的乙二醇和1.95mol的二乙二醇组成)、占总投料量500ppm的钛酸四正丁酯混合后先在温度为165℃且压力为0.1mpa的条件下反应1.5h，再在温度为232℃且压力为230kpa的条件下反应3.5h得到酸值为18mgkoh/g的酯化中间体；
[0080]
(4)将步骤(3)制得的酯化中间体、钛酸四正丁酯(加入量为步骤(3)总投料量的1500ppm)、磷酸三苯酯(加入量为步骤(3)总投料量的600ppm)混合后先在温度为248℃且压力为4kpa的条件下反应2h，再在温度为257℃且压力为200pa的条件下反应4h得到特性粘度为0.6dl/g、端羧基含量为34mol/t的水溶性聚合物。
[0081]
最终制得的水溶性聚合物为聚酯酰胺类聚合物，其分子链包括聚酯结构单元和聚酰胺结构单元；聚酯结构单元包括由芳香族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元i、由脂肪族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元ii、由脂肪族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iii、由芳香族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iv；聚酰胺结构单元包括由摩尔比为2:1的脂肪族二元酸残基与脂肪族二元胺残基构成的结构单元v；
[0082]
脂肪族二元酸残基包括摩尔比为85:15的对苯二甲酸残基和间苯二甲酸残基；脂肪族二元醇残基包括摩尔比为85:15的乙二醇残基和二乙二醇残基；
[0083]
所述的芳香族二元酸残基与所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和；所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和的2倍；以所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和为基准，所有的脂肪族二元醇残基的含量为83.3mol％，所述双羟基盐残基的含量为12.5mol％，所述脂肪族二元胺残基的含量为4.2mol％。
[0084]
最终制得的水溶性聚合物的应用为：以水溶性聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。海岛纤维可在90℃的tds≤300ppm的水质中均能溶除海组分获得超细纤维，而不发生絮凝现象(通过水质对海组分溶除的影响测试得到)，海组分完全溶除时间为100s。
[0085]
实施例3
[0086]
一种水溶性聚合物的制备方法，步骤如下：
[0087]
(1)将摩尔比2.4:1的脂肪族二元酸(戊二酸)和脂肪族二元胺(乙二胺)投入反应釜中，同时加入去离子水作为溶剂，在温度为95℃且压力为0.1mpa的条件下反应至溶液的ph值不再升高，反应生成含有双端羧基的v结构酰胺化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0088]
(2)将摩尔比2.4:1的脂肪族二元酸(丙二酸)和双羟基盐(双(2
‑
羟乙基)甲基乙基溴化铵)投入另一反应釜中，同时加入占总投料量400ppm的钛酸四正丁酯，在温度为170℃且压力为80kpa的条件下反应至体系内无馏出液，反应生成含有双端羧基的iii结构酯类化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0089]
(3)将1mol步骤(1)制得的v结构酰胺化合物、2mol步骤(2)制得的iii结构酯类化合物、7mol芳香族二元酸(由6.3mol的对苯二甲酸和0.7mol的间苯二甲酸组成)、13mol脂肪族二元醇(由11.7mol的乙二醇和1.3mol的二乙二醇组成)、占总投料量600ppm的钛酸四正丁酯混合后先在温度为170℃且压力为0.1mpa的条件下反应1h，再在温度为228℃且压力为210kpa的条件下反应3.1h得到酸值为23mgkoh/g的酯化中间体；
[0090]
(4)将步骤(3)制得的酯化中间体、钛酸四正丁酯(加入量为步骤(3)总投料量的1300ppm)、磷酸三苯酯(加入量为步骤(3)总投料量的700ppm)混合后先在温度为250℃且压力为3kpa的条件下反应2h，再在温度为260℃且压力为150pa的条件下反应4.5h得到特性粘度为0.7dl/g、端羧基含量为40mol/t的水溶性聚合物。
[0091]
最终制得的水溶性聚合物为聚酯酰胺类聚合物，其分子链包括聚酯结构单元和聚酰胺结构单元；聚酯结构单元包括由芳香族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元i、由脂肪族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元ii、由脂肪族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iii、由芳香族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iv；聚酰胺结构单元包括由摩尔比为2:1的脂肪族二元酸残基与脂肪族二元胺残基构成的结构单元v；
[0092]
脂肪族二元酸残基包括摩尔比为90:10的对苯二甲酸残基和间苯二甲酸残基；脂肪族二元醇残基包括摩尔比为90:10的乙二醇残基和二乙二醇残基；
[0093]
所述的芳香族二元酸残基与所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和；所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和的2倍；以所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和为基准，所有的脂肪族二元醇残基的含量为76.9mol％，所述双羟基盐残基的含量为15.4mol％，所述脂肪族二元胺残基的含量为7.7mol％。
[0094]
最终制得的水溶性聚合物的应用为：以水溶性聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。海岛纤维可在90℃的tds≤300ppm的水质中均能溶除海组分获得超细纤维，而不发生絮凝现象(通过水质对海组分溶除的影响测试得到)，海组分完全溶除时间为60s。
[0095]
实施例4
[0096]
一种水溶性聚合物的制备方法，步骤如下：
[0097]
(1)将摩尔比2.3:1的脂肪族二元酸(己二酸)和脂肪族二元胺(己二胺)投入反应釜中，同时加入去离子水作为溶剂，在温度为93℃且压力为0.1mpa的条件下反应至溶液的ph值不再升高，反应生成含有双端羧基的v结构酰胺化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0098]
(2)将摩尔比2.3:1的脂肪族二元酸(戊二酸)和双羟基盐(双(2
‑
羟乙基)二甲基溴化铵)投入另一反应釜中，同时加入占总投料量500ppm的钛酸四正丁酯，在温度为180℃且
压力为85kpa的条件下反应至体系内无馏出液，反应生成含有双端羧基的iii结构酯类化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0099]
(3)将1mol步骤(1)制得的v结构酰胺化合物、1.5mol步骤(2)制得的iii结构酯类化合物、7.5mol芳香族二元酸(由6.75mol的对苯二甲酸和0.75mol的间苯二甲酸组成)、14mol脂肪族二元醇(由12.6mol的乙二醇和1.4mol的二乙二醇组成)、占总投料量700ppm的钛酸四正丁酯混合后先在温度为180℃且压力为0.1mpa的条件下反应1.7h，再在温度为240℃且压力为190kpa的条件下反应2.9h得到酸值为15mgkoh/g的酯化中间体；
[0100]
(4)将步骤(3)制得的酯化中间体、钛酸四正丁酯(加入量为步骤(3)总投料量的1100ppm)、磷酸三苯酯(加入量为步骤(3)总投料量的800ppm)混合后先在温度为255℃且压力为1kpa的条件下反应1h，再在温度为265℃且压力为50pa的条件下反应5h得到特性粘度为0.65dl/g、端羧基含量为50mol/t的水溶性聚合物。
[0101]
最终制得的水溶性聚合物为聚酯酰胺类聚合物，其分子链包括聚酯结构单元和聚酰胺结构单元；聚酯结构单元包括由芳香族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元i、由脂肪族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元ii、由脂肪族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iii、由芳香族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iv；聚酰胺结构单元包括由摩尔比为2:1的脂肪族二元酸残基与脂肪族二元胺残基构成的结构单元v；
[0102]
脂肪族二元酸残基包括摩尔比为90:10的对苯二甲酸残基和间苯二甲酸残基；脂肪族二元醇残基包括摩尔比为90:10的乙二醇残基和二乙二醇残基；
[0103]
所述的芳香族二元酸残基与所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和；所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和的2倍；以所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和为基准，所有的脂肪族二元醇残基的含量为80mol％，所述双羟基盐残基的含量为12mol％，所述脂肪族二元胺残基的含量为8mol％。
[0104]
最终制得的水溶性聚合物的应用为：以水溶性聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。海岛纤维可在90℃的tds≤300ppm的水质中均能溶除海组分获得超细纤维，而不发生絮凝现象(通过水质对海组分溶除的影响测试得到)，海组分完全溶除时间为80s。
[0105]
实施例5
[0106]
一种水溶性聚合物的制备方法，步骤如下：
[0107]
(1)将摩尔比2.2:1的脂肪族二元酸(己二酸)和脂肪族二元胺(己二胺)投入反应釜中，同时加入去离子水作为溶剂，在温度为88℃且压力为0.1mpa的条件下反应至溶液的ph值不再升高，反应生成含有双端羧基的v结构酰胺化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0108]
(2)将摩尔比2.2:1的脂肪族二元酸(戊二酸)和双羟基盐(双(2
‑
羟乙基)甲基丁基氯化铵)投入另一反应釜中，同时加入占总投料量500ppm的钛酸四正丁酯，在温度为180℃且压力为85kpa的条件下反应至体系内无馏出液，反应生成含有双端羧基的iii结构酯类化合物，反应结束后，去除过剩的未反应的脂肪族二元酸，提纯得到产物；
[0109]
(3)将1.5mol步骤(1)制得的v结构酰胺化合物、1.5mol步骤(2)制得的iii结构酯类化合物、7mol芳香族二元酸(由5.6mol的对苯二甲酸和1.4mol的间苯二甲酸组成)、14mol脂肪族二元醇(由11.2mol的乙二醇和2.8mol的二乙二醇组成)、占总投料量700ppm的钛酸四正丁酯混合后先在温度为180℃且压力为0.1mpa的条件下反应1.7h，再在温度为240℃且压力为250kpa的条件下反应3h得到酸值为10mgkoh/g的酯化中间体；
[0110]
(4)将步骤(3)制得的酯化中间体、钛酸四正丁酯(加入量为步骤(3)总投料量的1100ppm)、磷酸三苯酯(加入量为步骤(3)总投料量的800ppm)混合后先在温度为255℃且压力为1kpa的条件下反应1h，再在温度为265℃且压力为50pa的条件下反应5h得到特性粘度为0.65dl/g、端羧基含量为46mol/t的水溶性聚合物。
[0111]
最终制得的水溶性聚合物为聚酯酰胺类聚合物，其分子链包括聚酯结构单元和聚酰胺结构单元；聚酯结构单元包括由芳香族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元i、由脂肪族二元酸残基与脂肪族二元醇残基构成的结构单元ii、由脂肪族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iii、由芳香族二元酸残基与双羟基盐残基构成的结构单元iv；聚酰胺结构单元包括由摩尔比为2:1的脂肪族二元酸残基与脂肪族二元胺残基构成的结构单元v；
[0112]
脂肪族二元酸残基包括摩尔比为80:20的对苯二甲酸残基和间苯二甲酸残基；脂肪族二元醇残基包括摩尔比为80:20的乙二醇残基和二乙二醇残基；
[0113]
所述的芳香族二元酸残基与所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和；所有的脂肪族二元酸残基的摩尔量之和等于所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和的2倍；以所有的脂肪族二元醇残基、所述的脂肪族二元胺残基和所述的双羟基盐残基的摩尔量之和为基准，所有的脂肪族二元醇残基的含量为77mol％，所述双羟基盐残基的含量为11.5mol％，所述脂肪族二元胺残基的含量为11.5mol％。
[0114]
最终制得的水溶性聚合物的应用为：以水溶性聚合物为海组分、耐水型可熔纺聚合物为岛组分制得海岛纤维。海岛纤维可在90℃的tds≤300ppm的水质中均能溶除海组分获得超细纤维，而不发生絮凝现象(通过水质对海组分溶除的影响测试得到)，海组分完全溶除时间为60s。