[發(fā)明專利]一種含氟PTT聚酯FDY纖維及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310445642.8
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103510182A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 曾曉元;黃卓旺;江立平;宋懷軍;張榮;吳國旺;丁建中
• 申請（專利權）人: 江蘇立新化纖科技有限公司
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;C08G63/682;C08G63/78;D06M13/02;D06M15/53;D06M13/292;D06M13/256;D06M13/236;D06M101/32
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技術領域

本發(fā)明涉及一種含氟PTT聚酯FDY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PTT聚酯FDY纖維及其制備方法。

背景技術

聚酯（PET）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40年代就合成出了PET，并發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的性能，而廣泛的應用于紡織、包裝、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車、電子電器、安全防護、環(huán)境保護等領域。在紡絲過程中引入拉伸作用，可以獲得具有高取向度和中等結晶度的卷繞絲，稱為全拉伸絲，即FDY。FDY主要用作噴水織機織物的經紗，常規(guī)的有滌綸和錦綸的全拉伸絲，都屬于化纖長絲。FDY面料手感順滑柔軟，經常被用于織造仿真絲面料，在服裝和家紡方面有廣泛的用途。

聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是繼聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）及對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）之后新研發(fā)的一種極具發(fā)展前途的新型聚酯高分子材料，1998年被美國評為六大石化新產品之一。與PET、PBT相比，PTT具有更好的彈性、尺寸穩(wěn)定性和染色性等。同時具有抗紫外線、抗內應力、低吸水性、低靜電以及良好的生物降解性、可循環(huán)利用等多種優(yōu)良特性，因此廣泛應用于地毯工業(yè)、服裝材料、工程塑料等領域。

隨著社會的進步，人民生活水平的提高，對聚酯纖維的差別化、功能化需要越來越高。因此聚酯的改性也變得尤為的重要，聚酯改性目的除了對普通聚酯性能進行優(yōu)化外，主要是通過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滯后。

許多學者對含氟化合物改性聚酯進行了研究，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改性聚酯。中國專利CN101139434A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材料的分子設計與性能研究[D].碩士論文,吉林:吉林大學,2007.）利用分子設計的原理，通過添加含氟二元醇共聚的方式，將對苯二甲酰氯、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)異的性能而被應用于光波導材料。

然而，將這些含有氟元素的聚酯應用于紡織及包裝材料中有一定的局限性，主要問題在于現(xiàn)有技術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)有技術目前主要是通過織物的含氟后整理方式來賦予其防水防污功能，而這類方法最大的缺點在于難以解決時效性、耐久性及耐磨性等問題，并且費時費力。

因此，開發(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用價值。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種含氟PTT聚酯FDY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PTT聚酯FDY纖維及其制備方法。本發(fā)明的含氟PTT聚酯FDY纖維是由含氟PTT聚酯制備得到的，所述的含氟PTT聚酯是通過苯環(huán)上含氟原子的對苯二甲酸與1,3-丙二醇經過酯化和縮聚得到的。通過共聚法對聚酯進行疏水防污改性，可以從根本上解決疏水防污聚酯的時效性、耐久性及耐磨性等問題，也可以很好的解決費時費力這類問題。

本發(fā)明提供了以下技術方案：

一種含氟PTT聚酯FDY纖維，是由含氟PTT聚酯熔體直接擠出或制成切片經螺桿熔融擠出、冷卻、上油、拉伸和卷繞制得；所述含氟PTT聚酯是指苯環(huán)上的氫被氟取代的聚對苯二甲酸丙二醇酯，其結構通式為

其中n=70～200。

如上所述的一種含氟PTT聚酯FDY纖維，所述含氟PTT聚酯FDY纖維的斷裂強度3～5cN/dex；斷裂伸長率為18～45%。

本發(fā)明還提供了一種含氟PTT聚酯FDY纖維的制備方法，是將含氟PTT聚酯熔體計量、擠出、冷卻、上油、拉伸和卷繞制得含氟PTT聚酯FDY纖維。

所述擠出的溫度為275～290℃；