[發明專利]一種用于輪胎骨架材料的聚酰胺工業絲及其制造方法

有效

• 申請號: 201110183265.6
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102851782A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 李曉琳
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: D01F6/90
• 分類號: D01F6/90;D01F1/10;D01F8/12;D01F8/14;D01D5/08;D01D5/092;D01D5/16
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種聚酰胺工業絲及其制造方法，尤其是涉及一種將少量聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)加入半芳香族聚酰胺切片進行熔融共混紡絲方法制得的聚酰胺工業絲，該纖維用于輪胎骨架材料。

背景技術

聚酰胺工業絲具有強力高，耐疲勞和沖擊性好、散熱性好，尤其是與橡膠的粘合性好等優良性能，在世界橡膠骨架材料中一直處于主導地位。用于輪胎骨架材料的聚酰胺工業絲為PA6、PA66等脂肪族聚酰胺纖維，但其耐熱性不佳，且不抗紫外線，影響其耐候性。

半芳香族聚酰胺由于在聚酰胺分子鏈中引入了芳香環，從而提高了耐熱性和力學性能，降低了吸水率，具有良好的耐化學腐蝕性。用半芳香族聚酰胺紡制的纖維具有高耐熱性，在高溫下蠕變小、收縮率低及很好的機械性能，優異的耐磨性、優異的尺寸穩定性、良好的耐化學性、良好的與橡膠的粘合性。

聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一種令人矚目的高性能的結晶性聚酯。用PEN紡制得工業絲具有優良的力學性能，即使在高溫高壓情況下，其彈性模量、強度、蠕變和壽命仍能保持相當的穩定性。此外，萘環結構使PEN具有優良的耐熱性、耐化學藥品性，更重要的是其抗紫外線性、耐輻射性方面的突出表現。但聚酯工業絲與橡膠粘合性差，浸膠費用大，約為聚酰胺工業絲的三倍多。

人們一直針對聚酯和聚酰胺工業絲的缺點進行了很多實質性的研究，并不斷進行改良。

文獻“PA6/PET共切片熔融共混紡絲工藝介紹”(《合成纖維》，2009，11：44-46)在錦綸6(PA6)切片中加入一定數量聚酯(PET)切片進行熔融共混紡絲，主要過程包括配料、熔融、紡絲、側吹風冷卻、上油、拉伸、卷繞成型，獲得錦滌FDY工業絲。經測試錦滌工業絲的斷裂強度為8.0-8.5cN/dtex，斷裂伸長為15％-17％。

申請號為200810041135.7的專利公開了一種用于輪胎骨架材料錦滌工業絲及其熔融共混紡絲方法，該方法將一定比例的高粘度的PET加入到PA6切片中進行熔融共混紡絲，通過控制PET的比例及螺桿混合區溫度改善兩者的相容性。

在半芳香族聚酰胺工業絲切片中加入少量PEN聚酯切片進行熔融共混改性紡絲制備輪胎骨架材料，目前還沒有關于此方面的相關報道。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種與橡膠粘合性優良，在橡膠中耐熱性、耐疲勞性和尺寸穩定性優良，且具有抗紫外性的用于輪胎骨架材料的聚酰胺工業絲及其制造方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于輪胎骨架材料的聚酰胺工業絲，其特征在于，由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的切片與半芳香族聚酰胺的切片熔融共混紡絲得到，聚萘二甲酸乙二醇酯的切片含量為1～35wt％，半芳香族聚酰胺的切片含量為65～99wt％。

所述的聚萘二甲酸乙二醇酯的含量為20～30wt％，半芳香族聚酰胺切片的含量為70～80wt％。

所述的半芳香族聚酰胺結構如下：

其中：7≤n≤16，X為聚合度，50≤X≤200。

所述的n為9-14，X為80-150。

用T代表對苯二甲酸，n為胺所含碳數目，當n分別為7、10、12、16時，半芳香族聚酰胺均聚物則分別表示為PA7T、PA10T、PA12T、PA16T。

一種用于輪胎骨架材料的聚酰胺工業絲的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：將聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的切片和半芳香族聚酰胺的切片真空干燥后共混，將共混物輸送至螺桿擠出機熔融，經紡絲箱體進行紡絲，再經環吹風冷卻，上油，牽伸，卷繞成型，得到用于輪胎骨架材料的聚酰胺工業絲。

所述的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的切片的含量為1～35wt％，半芳香族聚酰胺的切片的含量為65～99wt％。

所述的真空干燥的溫度為90～130℃，真空干燥的時間為5～24h。

所述的螺桿擠出機的各區溫度分別為：螺桿進料區溫度控制在290-315℃；適當提高混合區三段的溫度，為320-345℃，有利于二者之間酯-酰胺交換反應的進行，改善共混體系的相容性；擠壓區溫度控制在310-335℃；

所述的紡絲箱體的紡絲速度為2000～6000m/min。

所述的環吹風冷卻的風速為0.2～0.6m/s，吹風溫度為19～25℃。

牽伸過程中，其第一熱輥溫度100℃～130℃，第二熱輥溫度130℃～170℃，牽伸倍數為2～5倍。