[發(fā)明專(zhuān)利]一種環(huán)保型阻燃聚酯纖維

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010129538.4
• 申請(qǐng)日: 2010-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102191582A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海佳翰新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D01F6/84
• 分類(lèi)號(hào): D01F6/84;C08G63/692
• 代理公司: 上海三方專(zhuān)利事務(wù)所 31127
• 代理人: 吳干權(quán);單大義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻燃聚酯纖維的生產(chǎn)方法，具體地說(shuō)是一種環(huán)保型阻燃聚酯纖維。

背景技術(shù)

聚酯纖維的阻燃研究早在20世紀(jì)70年代就已引起世界各國(guó)的關(guān)注。目前，聚酯纖維的阻燃方法，按生產(chǎn)過(guò)程和阻燃劑的加入方式，可分為聚酯共混阻燃改性、聚酯共聚阻燃改性、聚酯復(fù)合紡絲阻燃改性、聚酯纖維表面接枝阻燃劑改性、聚酯纖維織物阻燃后整理。各種方法均有利弊，共聚阻燃改性方法賦予聚酯纖維永久的阻燃性，在各種不同的應(yīng)用中，不會(huì)出現(xiàn)危害人體健康的問(wèn)題，因此，這種阻燃改性方法倍受人們青睞，它代表著聚酯纖維阻燃化發(fā)展的主流。據(jù)報(bào)道，世界阻燃聚酯纖維的產(chǎn)量已占聚酯纖維總產(chǎn)量的10％～15％。國(guó)外對(duì)磷系阻燃共聚酯的研究較我國(guó)廣泛而深入，有關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道較多。國(guó)外已工業(yè)化的阻燃聚酯纖維品種，主要是采用共聚阻燃改性方法。如日本東祥紡公司的Heim和GH、意大利Snia公司的Wisto?FR、德國(guó)Hoechst公司的Trevira?CS系列、美國(guó)杜邦公司的Dacro-900E等。磷系阻燃劑在聚酯中通過(guò)固相的成炭和質(zhì)量保留機(jī)理以及部分氣相阻燃機(jī)理，不僅降低材料的熱釋放速率，具有較好的阻燃性，而且也降低腐蝕或有毒氣體以及煙的釋放量，因而具有環(huán)境友好的特點(diǎn)。在過(guò)去的幾年里，世界范圍的立法和市場(chǎng)要求已促使阻燃劑朝著低煙、零鹵、無(wú)毒這一趨勢(shì)發(fā)展，取而代之的將是磷系阻燃劑的廣泛應(yīng)用。目前，聚酯纖維的阻燃方法，按生產(chǎn)過(guò)程和阻燃劑的加入方式，可分為聚酯共混阻燃改性、聚酯共聚阻燃改性、聚酯復(fù)合紡絲阻燃改性、聚酯纖維表面接枝阻燃劑改性、聚酯纖維織物阻燃后整理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述其它方法制得的阻燃纖維的缺點(diǎn)而得到性能較好的阻燃纖維。共聚阻燃改性方法賦予聚酯纖維永久的阻燃性，這在各種不同的應(yīng)用中，不會(huì)出現(xiàn)危害人體健康的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種環(huán)保型阻燃聚酯纖維，其特征在于采用共聚阻燃改性方法制備磷系阻燃聚酯纖維，工藝步驟為：酯交換，將DMT、EG、CPA和酯交換催化劑醋酸錳加入2.5L反應(yīng)釜中，檢查系統(tǒng)氣密性，充氮排除釜體內(nèi)空氣，于160～220℃、常壓下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，分餾柱溫度控制為60～70℃，脫出甲醇和水，當(dāng)酯交換率達(dá)到96％以上時(shí)，將生成的對(duì)苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)和CPA的雙羥基化合物(CPAE)趁熱導(dǎo)入縮聚釜；聚合，酯交換后的物料導(dǎo)入縮聚釜后，加入縮聚催化劑醋酸銻、穩(wěn)定劑、抗氧劑、消光劑，首先，在240～260℃低真空反應(yīng)0.5h，然后升溫，在260～280℃高真空(體系壓力＜50Pa)反應(yīng)2h左右，當(dāng)攪拌功率達(dá)到相應(yīng)值時(shí)，終止反應(yīng)，經(jīng)氮?dú)庀婵眨美渌坭T帶，切粒，即得到磷系阻燃聚酯；將聚酯切片進(jìn)行熔融紡絲，再經(jīng)前、后拉伸機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸，前拉伸機(jī)構(gòu)的第一輥為冷輥，溫度為常溫，后拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥的溫度為120℃-150℃，該后、前拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥與第一輥的速度比為1.1～2.5∶1。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，工藝操作簡(jiǎn)單，消耗低，而且工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大，投資少，成本低，速度高，品種適應(yīng)范圍大，阻燃性能好，伸長(zhǎng)率和拉伸性能均比較良好，可靠性強(qiáng)、安全性強(qiáng)，不會(huì)出現(xiàn)危害人體健康的問(wèn)題。

具體實(shí)施方式

在對(duì)苯二甲酸二甲酯、乙二醇中加入含磷單體，酯交換和酯化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，使酯化后的含磷單體和酯交換生成的對(duì)苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)具有相同的活性，經(jīng)縮聚合成了環(huán)保型磷系阻燃聚酯。

以下是本發(fā)明的技術(shù)指標(biāo)：

1、ZrA3磷系阻燃聚酯

(1)w(CPA)：4.5％

(2)熔點(diǎn)：240℃

(3)熔融結(jié)晶溫度：169℃

(4)玻璃化溫度：75℃

(5)特性粘數(shù)：0.673cm³·g^-1

(6)氧指數(shù)：32.8％

(7)纖度：149dT

(8)強(qiáng)力：2.95cN·dT^-1

(9)伸長(zhǎng)率：29.8％

(10)拉伸性能：好

表1磷系阻燃聚酯和純聚酯樣品的基本參數(shù)

樣品????????w(CPA)，％?????熔點(diǎn)/℃????特性粘數(shù)/(cm³·g^-1)

純聚酯??????0??????????????257????????0.660

磷系聚酯????4.5????????????240????????0.673

一、阻燃性能對(duì)比