[發明專利]一種含氟PBT-PET皮芯復合纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201310447207.9
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103469360A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 吳國旺;張榮;宋懷軍;江立平;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: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F1/10;D01D5/34;C08G63/682
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技術領域

本發明涉及一種含氟PBT-PET皮芯復合纖維及其制備方法，包括皮層材料含氟PBT的制備和皮芯復合纖維的制備。特別是涉及一種以聚四氟對苯二甲酸丁二醇酯為皮層含氟PBT材料，以PET為芯層材料的皮芯復合纖維及其制備方法。

背景技術

隨著技術的發展和進步，人們要求的不斷提升，單一材料的纖維已經不能很好的滿足人們的需求，各種各樣的復合纖維就應運而生。它們有著單一材料的纖維所不能同時具備的性能，兼具多種纖維的優點，能夠提供更好的性能，其中，皮芯復合纖維就是一種很好的復合纖維。這種纖維不僅能夠具有皮層纖維所具備的部分性能，還具有芯層纖維的部分性能，合理的性能組合就能得到性能優良的皮芯復合纖維，制備工藝簡單，同時能減少皮層材料的用量，節約成本。

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。聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種結晶性線型飽和聚酯，具有耐高溫、耐濕、電絕緣性能好、耐油、耐化學腐蝕、成型快等特點。其在工業中的一些應用實例顯示出其在某些方面無可替代的優越性，現它已成為繼聚酰胺（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，廣泛應用于汽車工業、電子電器工業、食品醫療器械、包裝材料、環境工程、通訊設備、運動休閑器械等。隨著對PBT結構和性能的研究不斷深化，不僅開發出不同級別、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用越來越受重視。PBT纖維彈性優越，手感柔軟，染色方便，兼有滌綸、錦綸、氨綸三者的優點。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，開發新型含氟聚酯皮芯復合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。在防水服，耐臟的工作服以及某些特殊行業的工作服制造中有巨大的前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種含氟PBT-PET皮芯復合纖維及其制備方法，包括皮層材料含氟PBT的制備和皮芯復合纖維的制備。其中含氟PBT是指聚四氟對苯二甲酸丁二醇酯。本發明所述的含氟PBT在聚合物的主鏈上引入了氟原子，并且制備出的含氟PBT切片可以直接用于紡絲，能夠賦予含氟PBT纖維永久的憎水憎油性能，解決傳統PBT纖維憎水憎油改性費時費力的問題。同時，采用復合紡絲法制備出以含氟PBT為皮層材料、PET為芯層材料的皮芯復合纖維，不僅賦予了皮芯復合纖維良好的力學性能和憎水憎油性能，還大大的節省了成本。