[發明專利]一種含氟無規共聚酯POY纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201310447069.4
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103469337A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 江立平;宋懷軍;張榮;吳國旺;黃卓旺;曾曉元;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;D06M15/53;D06M13/292;D06M13/236;D06M101/32
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技術領域

本發明涉及一種含氟無規共聚酯POY纖維及其制備方法，特別是涉及一種苯環上的氫被氟取代的含氟無規共聚酯POY纖維及其制備方法。

背景技術

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40年代就合成出了對苯二甲酸乙二醇酯（PET），并發現其具有優異的性能，而廣泛的應用于紡織、包裝、醫療衛生、汽車、電子電器、安全防護、環境保護等領域。

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，開發含氟聚酯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。

發明內容

本發明的目的是提供一種含氟無規共聚酯POY纖維及其制備方法，特別是涉及一種苯環上的氫被氟取代的含氟無規共聚酯POY纖維及其制備方法。本發明含氟無規共聚酯POY纖維是是由含氟無規聚酯熔體經計量、擠出、冷卻、上油和卷繞制得。本發明中所述的含氟無規共聚酯是通過對苯二甲酸、四氟對苯二甲酸與乙二醇，經過酯化反應和縮聚反應得到的含氟無規共聚酯，該含氟無規共聚酯切片可以直接紡絲、成膜。本發明中所述的含氟無規共聚酯在聚合物的主鏈上引入了氟原子，而且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。

本發明提供了以下技術方案：

一種含氟無規共聚酯POY纖維，其特征是：所述含氟無規共聚酯POY纖維是由含氟無規聚酯熔體經計量、擠出、冷卻、上油和卷繞制得；所述含氟無規共聚酯是由四氟對苯二甲酸、對苯二甲酸和乙二醇共聚得到的含氟無規共聚酯；所述的四氟對苯二甲酸具有如下結構式：

如上所述的一種含氟無規共聚酯POY纖維，所述含氟無規共聚酯POY纖維的單絲纖度為0.5～3.0dtex；斷裂強度為1.6～2.5cN/dtex；斷裂伸長率為110～50%。

本發明還提供了一種含氟無規共聚酯POY纖維的制備方法，是將氟聚酯熔體計量、擠出、冷卻、上油和卷繞制得含氟無規共聚酯POY纖維。

所述擠出的溫度為285～295℃；

所述的冷卻的風溫為20～30℃；

所述上油的上油率為0.42～1.5wt%；

所述卷繞的速度為2700～3200m/min；

所述的冷卻為側吹風或環吹風冷卻，溫度為20℃～30℃，相對濕度為65%±5%，風速為0.4～0.8m/s；

所述上油的油劑為含氟聚酯POY纖維用油劑，其組分按重量份計：

組分A：無規聚醚，50～60份；

組分B：聚乙二醇脂肪酸酯，20～32份；