[發(fā)明專利]一種含氟PBT聚酯POY纖維及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310445504.X
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103469334A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁建中;張榮;吳國(guó)旺;江立平;宋懷軍;曾曉元;黃卓旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇立新化纖科技有限公司
• 主分類號(hào): D01F6/62
• 分類號(hào): D01F6/62;C08G63/682;D06M15/53;D06M13/292;D06M13/295;D06M13/236;D06M101/32
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氟PBT聚酯POY纖維及其制備方法，特別是涉及一種苯環(huán)上的氫被氟取代的含氟PBT聚酯POY纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酯是目前人類使用最為廣泛的合成高聚物之一，早在二十世紀(jì)40年代就合成出了苯二甲酸乙二醇酯（PET），并發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的性能，而廣泛的應(yīng)用于紡織、包裝、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車、電子電器、安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。預(yù)取向絲POY，是指未經(jīng)拉伸但可直接進(jìn)行拉伸變形加工的原絲，要求POY絲能夠長(zhǎng)時(shí)間存放，并具有一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可加工性。POY絲在加工過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)生頭困難、成品絲毛絲、強(qiáng)度偏低以及染色布均勻的情況。其工藝具有紡絲繞卷速度高，繞卷筒子硬度高、重量大、便宜運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)；并且紡絲過(guò)程中存放穩(wěn)定性好，適宜DTY加工。

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種結(jié)晶性線型飽和聚酯，具有耐高溫、耐濕、電絕緣性能好、耐油、耐化學(xué)腐蝕、成型快等特點(diǎn)。其在工業(yè)中的一些應(yīng)用實(shí)例顯示出其在某些方面無(wú)可替代的優(yōu)越性，現(xiàn)它已成為繼聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）和改性聚苯醚（MPPO）之后的第五大通用工程塑料，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子電器工業(yè)、食品醫(yī)療器械、包裝材料、環(huán)境工程、通訊設(shè)備、運(yùn)動(dòng)休閑器械等。隨著對(duì)PBT結(jié)構(gòu)和性能的研究不斷深化，不僅開(kāi)發(fā)出不同級(jí)別、不同類型的工程塑料，如高沖擊的、耐熱的、阻燃的等，而且使它在合成纖維方面的應(yīng)用越來(lái)越受重視。PBT纖維彈性優(yōu)越，手感柔軟，染色方便，兼有滌綸、錦綸、氨綸三者的優(yōu)點(diǎn)。

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人民生活水平的提高，對(duì)聚酯纖維的差別化、功能化需要越來(lái)越高。因此聚酯的改性也變得尤為的重要，聚酯改性目的除了對(duì)普通聚酯性能進(jìn)行優(yōu)化外，主要是通過(guò)改性手段賦予新型聚酯差別化的功能性特征。例如：抗靜電、阻燃、吸濕排汗、防污防臭等。目前，聚酯主要新品種有：抗靜電聚酯、高強(qiáng)耐磨聚酯、仿棉超軟聚酯、超疏水性聚酯、抗污聚酯等。

目前，通過(guò)在聚合物中引入氟原子，從而改善材料的表面性能，如疏水疏油性及防污性等，以及賦予聚酯材料各種功能。由于含氟聚合物通常具有低表面能、低摩擦系數(shù)和不粘附性，灰塵污物難于附著等特性，因此含氟聚合物的抗污耐磨性好。而當(dāng)前含氟聚合物以氟代烯烴類聚合物為主（例如：聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物等）；含氟聚氨酯、含氟聚醚、含氟聚酯等的研究則相對(duì)滯后。

許多學(xué)者對(duì)含氟化合物改性聚酯進(jìn)行了研究，并取得了一定的成果。目前含氟化合物改性聚酯的方式主要是通過(guò)加入含氟封端劑，或者加入含氟二元醇、含氟二元酸等含氟化合物作為第三單體來(lái)改性聚酯。中國(guó)專利CN?101139434A中采用含氟封端劑的加入，間苯二甲酸二甲酯和丁二醇采用酯交換法，加入含氟封端劑N-羥乙基全氟辛酰胺，制備出了含氟量低而耐沾污性能好的聚酯材料。胡娟（胡娟.含氟聚酯和光刻膠波導(dǎo)材料的分子設(shè)計(jì)與性能研究[D].碩士論文,吉林:吉林大學(xué),2007.）利用分子設(shè)計(jì)的原理，通過(guò)添加含氟二元醇共聚的方式，將對(duì)苯二甲酰氯、六氟雙酚A和含氟辛二醇三元共聚合成出了新型高含氟量的聚酯。該聚酯具有優(yōu)異的性能而被應(yīng)用于光波導(dǎo)材料。

然而，將這些含有氟元素的聚酯應(yīng)用于紡織及包裝材料中有一定的局限性，主要問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)的含有氟元素的聚酯分子量低，不能滿足紡絲和成膜的要求；現(xiàn)有技術(shù)目前主要是通過(guò)織物的含氟后整理方式來(lái)賦予其防水防污功能，而這類方法最大的缺點(diǎn)在于難以解決時(shí)效性、耐久性及耐磨性等問(wèn)題，并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

因此，開(kāi)發(fā)含氟聚酯纖維用于紡織及包裝材料的超疏水、憎水憎油、防污性能的改性，必將具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種含氟PBT聚酯纖維及其制備方法，特別是提供一種苯環(huán)上的氫被氟取代的含氟PBT聚酯POY纖維及其制備方法。本發(fā)明所述的含氟PBT聚酯在聚合物的主鏈上引入了氟原子，因此可以很好的解決費(fèi)時(shí)費(fèi)力這類問(wèn)題。本發(fā)明中所述的含氟PBT聚酯是通過(guò)苯環(huán)上含氟原子的對(duì)苯二甲酸與1,4-丁二醇，經(jīng)過(guò)酯化和縮聚得到的含氟聚酯。通過(guò)共聚法對(duì)聚酯進(jìn)行疏水防污改性，可以從根本上解決疏水防污聚酯的時(shí)效性、耐久性及耐磨性等問(wèn)題。

本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種含氟PBT聚酯POY纖維，是由含氟PBT聚酯熔體直接擠出或制成切片經(jīng)螺桿熔融擠出、冷卻、上油和卷繞制得；所述含氟PBT聚酯，是指苯環(huán)上的氫被氟取代的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，為聚四氟對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其結(jié)構(gòu)通式為

其中n=70～150。