[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410851546.8
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104499080A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張耀鵬;楊大矛;劉亞濤;趙慧榮;宋光坤;范曉兵;蔡明建
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇恒力化纖股份有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C08G63/183;C08G63/86;D01D5/08;D01D5/088;D01D7/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬聚酯纖維技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲及其制備方法。

背景技術(shù)

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維自問世以來，因其優(yōu)異的性能而得到了迅猛地發(fā)展，其產(chǎn)量已經(jīng)成為世界合成纖維之冠。聚酯纖維具有斷裂強(qiáng)度和彈性模量高，回彈性適中，熱定型優(yōu)異，耐熱耐光性好以及耐酸耐堿耐腐蝕性等一系列優(yōu)良性能，且織物具有抗皺、挺括性好等優(yōu)點(diǎn)，所以，聚酯纖維廣泛應(yīng)用于服裝、工業(yè)絲等領(lǐng)域。

PET屬于對稱性的直鏈大分子，分子鏈不含有側(cè)鏈基團(tuán)，規(guī)整性非常好，它的主鏈含有剛性的苯環(huán)和柔性的烴基，而直接與苯環(huán)相連接的酯基與苯環(huán)又構(gòu)成了剛性的共軛體系，從而制約了其柔性鏈段的自由旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)對玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響是明顯的，增加了分子鏈段運(yùn)動的壁壟，PET的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，溫度達(dá)到玻璃化溫度以上時(shí)，纖維大分子鏈段發(fā)生劇烈運(yùn)動，聚合物分子間空隙增大，自由體積增加。

活化型聚酯工業(yè)長絲具有聚酯工業(yè)長絲的一切特點(diǎn)：斷裂強(qiáng)度高，斷裂伸長率小，干熱收縮率穩(wěn)定；然而與粘膠和尼龍相比，它的粘合性能比較差。因此，在生產(chǎn)過程中，一般要先進(jìn)行預(yù)處理使聚酯工業(yè)絲活化。經(jīng)活化、熟成工序后具備與橡膠制品粘合力高的特點(diǎn)，可以克服聚酯由于分子結(jié)構(gòu)造成的與橡膠粘合力差的缺點(diǎn)。可提高與橡膠制品的粘合力高。主要應(yīng)用在浸膠簾子布、帆布輸送帶上以及作為汽車輪胎簾子布的主要原料。

活化劑與聚酯工業(yè)絲主要的反應(yīng)是環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基團(tuán)與聚酯的端羧基之間發(fā)生反應(yīng)引入活性的羥基，封閉異氰酸酯在高溫下解封產(chǎn)生活性很強(qiáng)的-NCO基團(tuán)，-NCO與聚酯工業(yè)絲中的-OH起反應(yīng)或再酯化直接反應(yīng)。通過反應(yīng)在聚酯分子中引入活性較強(qiáng)的-OH和-NH，并在聚酯工業(yè)絲表面形成樹脂狀的涂層，使聚酯的極性增強(qiáng)，提高了與RFL的反應(yīng)性。由于聚酯表面光滑，表面活性基團(tuán)很少，活化雖有效果，但聚酯工業(yè)絲與橡膠之間存在嚴(yán)重的脫層現(xiàn)象，且壽命短。

本發(fā)明使聚酯纖維在一定溫度下纖維分子間的空隙增大，在活化過程中使部分活化劑分子擴(kuò)散進(jìn)入到纖維空隙中，提高了活化劑的使用效率，在聚酯分子中引入更多活性較強(qiáng)的-OH和-NH，并在聚酯簾線表面形成牢固的樹脂狀的涂層，使聚酯的極性增強(qiáng)，進(jìn)一步提高了與RFL的反應(yīng)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲及其制備方法，本發(fā)明利用氨基脂肪酸乙二醇酯在一定溫度條件時(shí)，自由體積的增加幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聚酯大分子鏈的特性，提高了活化劑進(jìn)入聚酯內(nèi)部的程度，來提高聚酯纖維的改性性能；同時(shí)由于氨基脂肪酸乙二醇酯分子中在首位氨基的存在，增加其與聚酯大分子鏈之間的氫鍵作用，增加了它與聚酯的相容性以及在聚酯中的分散，最大限度地減少了遷移。同時(shí)對聚酯結(jié)構(gòu)規(guī)整性、結(jié)晶性沒有破壞，保持了聚酯的優(yōu)良性能。

本發(fā)明的一種高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲，所述高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲是指表面包覆活化劑涂層的改性聚酯工業(yè)絲；所述高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲由改性聚酯紡絲而得，所述改性聚酯由聚酯與氨基脂肪酸乙二醇酯構(gòu)成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子鏈間，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯與所述聚酯的分子鏈間有氫鍵作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯與所述聚酯的分子鏈的相對位置固定；所述高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲在溫度為70～80℃條件下，纖維內(nèi)部分子鏈間的自由體積空間增大10～15v/v％；所述高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲的斷裂強(qiáng)度≥8.0cN/dtex，在177℃、0.05cN/dtex的測試條件下的干熱收縮率為7.0±0.5％，芯吸高度≤5mm。

所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子結(jié)構(gòu)式為：

H₂N(CH₂)_nCOOCH₂CH₂OOC(CH₂)_nNH₂；

其中，n＝10～50；

如上所述的一種高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲，所述高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲的線密度偏差率≤1.5％，斷裂伸長率為10.0±1.5％，斷裂強(qiáng)度CV值≤2.5％，斷裂伸長CV值≤7.0％。

如上所述的一種高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲，所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲的重量百分比為0.5～2.5％。

本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲的制備方法，由改性聚酯的高粘切片經(jīng)計(jì)量、擠出、冷卻、上油、拉伸、熱定型、活化油劑上油、卷繞和預(yù)活化處理步驟，制得高強(qiáng)活化聚酯工業(yè)絲；

所述擠出的溫度為290～320℃；

所述冷卻的風(fēng)溫為20～25℃；