[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)型熱穩(wěn)定性滌綸工業(yè)絲及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112725920B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王山水;湯方明;王麗麗;邵義偉;趙艷麗;王小雨;楊超明
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇恒力化纖股份有限公司
• 主分類號: D01F6/84
• 分類號: D01F6/84;D01F11/08;D06M11/28;C08G63/685;D06M101/32
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)型熱穩(wěn)定性滌綸工業(yè)絲及其制備方法，將改性聚酯固相縮聚增粘后紡絲卷繞和配位處理制得高強(qiáng)型熱穩(wěn)定性滌綸工業(yè)絲；配位處理的方法為：將卷繞后的纖維浸泡在配位劑水溶液中，配位劑水溶液的濃度為0.1～0.2mol/L；配位處理的條件：80～100℃條件48～72小時，配位劑水溶液濃度0.1～0.2mol/L；制得的高強(qiáng)型熱穩(wěn)定滌綸工業(yè)絲的聚酯鏈段包括對苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段和2,6?吡啶二甲酸鏈段，且不同聚酯鏈段的2,6?吡啶二甲酸鏈段之間經(jīng)Fe³⁺配位，對苯二甲酸鏈段和2,6?吡啶二甲酸鏈段的摩爾比為1:0.03～0.05，2,6?吡啶二甲酸鏈段參與配位的有兩個羰基上的O原子和吡啶上的N原子。本發(fā)明采用配位技術(shù)，F(xiàn)e³⁺與吡啶形成配位鍵后提高了聚酯纖維的玻璃化溫度，熱穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚酯纖維技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)型熱穩(wěn)定性滌綸工業(yè)絲及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酯其分子鏈結(jié)構(gòu)的高度對稱性及苯環(huán)的剛性，使制品具有良好的機(jī)械加工性能、耐化學(xué)腐蝕性能和抗微生物侵蝕性能等，而且由于價格相對低廉和容易回收等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于纖維、薄膜、塑料制品等各個領(lǐng)域。

聚酯的熱穩(wěn)定性主要表現(xiàn)為兩個方面，耐高溫分解能力和應(yīng)用時能耐較高的環(huán)境使用溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為70～76℃，熔點(diǎn)250～260℃，熱變形溫度為80～85℃。為了滿足特定情況的需求，對工業(yè)絲性能的要求也越來越高，因此聚酯工業(yè)絲產(chǎn)品需要不斷創(chuàng)新和研究。當(dāng)聚酯纖維在處于高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，大分子鏈的鏈段開始運(yùn)動，這時如果存在一定的外力時，大分子鏈的運(yùn)動從振動到滑動，其力學(xué)性能將較幅度的下降。

現(xiàn)有技術(shù)中提高聚酯熱穩(wěn)定方法有：(1)通過增加定型時間或提高定型溫度以達(dá)到提高纖維結(jié)晶度及耐熱性的目的，但工藝的調(diào)整對提高聚酯熱穩(wěn)定有限；(2)引入耐熱基團(tuán)，如萘二甲酸，但由于萘環(huán)的剛性很大，給加工帶來較大困難，特別是其熔體粘度過高；(3)采用高粘度切片，粘度的提高意味著分子量的提高，即分子鏈運(yùn)動的難度增加，運(yùn)動受阻性增加，可以達(dá)到提高聚酯纖維耐熱性的目的，但粘度提高使得塑化均勻度下降，加工困難，制品性能均勻性及穩(wěn)定性下降，后加工相對困難；(4)與其它材料進(jìn)行共混填充，主要是阻止分子鏈運(yùn)動以提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，進(jìn)而提高耐熱性，但在提高耐熱性的同時，其力學(xué)性能受到影響。這些方法均不同程度的存在一定的局限性。提高聚酯工業(yè)絲在后加工以及使用的熱穩(wěn)定性對工業(yè)絲的應(yīng)用將更加廣泛。

由于聚酯結(jié)構(gòu)決定了其玻璃化溫度的大小，現(xiàn)有技術(shù)中，如果要提高聚酯纖維的耐熱性往往只能通過提高纖維的結(jié)晶度和進(jìn)一步完善結(jié)晶的形態(tài)，對耐熱性的提高幅度有限。

因此，研究一種滌綸工業(yè)絲的高強(qiáng)型熱穩(wěn)定性滌綸工業(yè)絲具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中提高聚酯耐熱性存在一定的局限性的問題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)型熱穩(wěn)定性滌綸工業(yè)絲及其制備方法。

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的滌綸工業(yè)絲熱穩(wěn)定性不佳，表現(xiàn)為滌綸工業(yè)絲在使用溫度高于玻璃化溫度的場合力學(xué)性能下降幅度較大的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用配位技術(shù)提高滌綸工業(yè)絲的玻璃化溫度，以適應(yīng)和拓寬滌綸工業(yè)絲的應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的方案如下：

一種高強(qiáng)型熱穩(wěn)定性滌綸工業(yè)絲，高強(qiáng)型熱穩(wěn)定滌綸工業(yè)絲的聚酯鏈段包括對苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段和2,6-吡啶二甲酸鏈段，且不同聚酯鏈段的2,6-吡啶二甲酸鏈段之間經(jīng)Fe³⁺配位；

對苯二甲酸鏈段和2,6-吡啶二甲酸鏈段的摩爾比為1:0.03～0.05；

2,6-吡啶二甲酸鏈段參與配位的有兩個羰基上的O原子和吡啶上的N原子。