一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法，包括抗蠕变聚酯高粘切片的制备和海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝的制备；将聚酯通过固相缩聚增粘，然后与含氟环氧化合物和碳化二亚胺类稳定剂进行共混反应得到所述抗蠕变聚酯高粘切片；所得抗蠕变聚酯高粘切片经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝。所得海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝具有一定的抗蠕变性能、抗水解性能及稳定性，可长时间应用于高温高湿环境中，在海洋用缆绳、渔网等领域有巨大的应用前景。
【专利说明】一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法，特别是涉及一种用含氟环氧化合物作为封端剂进行改性的海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚酯(PET)是目前人类使用最为广泛的合成高聚物之一，具有高强度、高模量以及良好的耐热性，是最早实现工业化应用的线性热塑性聚合物，其在塑料包装、薄膜及化纤等领域中得到了广泛的应用。高强低伸型涤纶工业丝，又称普通标准型涤纶工业丝，是涤纶工业丝中的一大种类。具有高强度、低伸长、高模量、干热收缩率较高等特点。其综合性能好，用途广泛，目前主要用作轮胎帘子线及输送带、帆布的经线以及车用安全带、传送带。
[0003]聚酯的分子链结构是含有苯环结构的线性大分子，分子链上的官能团排列整齐，无支链，大分子链的柔性较差。与其他高分子材料相比，聚酯的分子链发生滑移较为困难，具有一定的尺寸稳定性。但是，聚酯材料在玻璃化温度以上长时间使用时会发生蠕变。蠕变是在应力影响下固体材料缓慢永久性的移动或者变形的趋势，它的发生是由于在低于材料屈服强度的应力下长时间作用的结果。当材料长时间处于加热状态或者在熔点附近的温度时，蠕变会更加剧烈。蠕变变形发生的温度范围因材料不同而不同，与其分子结构有关。聚酯材料在使用的过程中如果发生较大的蠕变，就会导致其尺寸、形态的不稳定，这将严重限制聚酯材料在很多领域特别是高强绳索领域中的应用。
[0004]改善聚酯材料抗蠕变性能可以通过以下几种方式:(I)在材料的玻璃化温度以下使用；(2)采取各种改性方法，使大分子发生交联；(3)提高大分子的相对分子质量；(4)提高大分子链间作用力，包括向主链引入芳杂环、极性基团或形成互穿网络结构等。
[0005]相关专利如美国艾利丹尼森公司的专利CN200680017951.3公开了一种以含有乙烯基取代的芳香烃和共轭二烯嵌段共聚物为主要成分的抗蠕变压敏胶产品。相关专利如CN200910097866.8通过加入光敏剂对聚乙烯纤维预处理，再经过紫外辐照来改善纤维的抗蠕变性能。CN201110434278.6采用光敏剂和热引发剂对聚乙烯纤维共同引发交联，从而增加纤维的抗蠕变性能。但是，目前很少有针对聚酯纤维关于抗蠕变的研究。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法，特别是涉及一种用含氟环氧化合物作为封端剂进行改性的海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝及其制备方法。本发明所述的海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝采用抗蠕变聚酯纺丝，所述抗蠕变聚酯通过使用含氟环氧化合物对聚酯进行封端改性，可以在一定程度上改善聚酯的抗蠕变性能，同时可以提高聚酯的抗水解性能及稳定性。本发明的一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝，可长时间使用于高温高湿环境中，在塑料包装、防水面料、绳索、缆绳以及海洋用纤维等领域有巨大的前景。[0007]本发明提供了以下技术方案:
[0008]一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝，是指表面包覆拒水涂层的抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝；所述拒水涂层是海洋用聚酯纤维油剂；所述海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝是由抗蠕变聚酯高粘切片经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得；所述抗蠕变聚酯是指聚酯的部分大分子链用含氟环氧化合物封端并添加碳化二亚胺类稳定剂的聚酯，所述封端是指对大分子链的一端封端和/或两端封端，其分子结构式分别为:
[0009]一端封端，
[0010]
【权利要求】
1.一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝，其特征是:所述海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝是指表面包覆拒水涂层的抗蠕变聚酯高强低伸工业丝；所述拒水涂层是海洋用聚酯纤维油剂；所述海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝是由抗蠕变聚酯高粘切片经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得；所述抗蠕变聚酯是指聚酯的部分大分子链用含氟环氧化合物封端并添加碳化二亚胺类稳定剂的聚酯，所述封端是指对大分子链的一端封端和/或两端封端，其分子结构式分别为: 一端封端，
2.根据权利要求1所述的一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝，其特征在于，所述海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝的线密度偏差率≤ 1.5%，断裂强度> 8.3cN/dtex,断裂强度CV值≤2.5%，断裂伸长为10.0±1.5%，断裂伸长CV值≤7.0%，在177°C且0.05cN/dtex的测试条件下的干热收缩率为10.0±0.5%。
3.如权利要求1所述的一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝的制备方法，其特征是由抗蠕变聚酯高粘切片经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕步骤，制得海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝； 所述挤出的温度为290~320°C ； 所述冷却的风温为20~30°C ; 所述上油的上油率为0.4~0.8wt% ； 所述卷绕的速度为2600~3200m/min ； 所述上油的油剂为海洋用聚酯纤维油剂；所述海洋用聚酯纤维油剂的组分按重量份计， 基料:60~75份； 交联剂:2~4份； 催化剂:1~2份；抗紫外剂:3~5份； 耐磨剂:5~10份； 抗氧剂:5~8份； 调节剂:3~10份； 所述的基料为羟基氟化硅油和氨基硅油的混合物，重量比为2~4:1~3 ;所述羟基氟化硅油为羟基封端三氟丙基； 所述的交联剂为N，N，N' ，N'-四甲基环氧乙基-1，3苯二胺或N，N，N' ，N'-四甲基环氧乙基-1，3环己烷二胺； 所述的催化剂为钛酸正丁酯或二月桂酸二丁基锡； 所述的抗紫外剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2- (2 ’ -羟基-3 ’，5 ’ - 二叔苯基)-5-氯化苯并三唑或单苯甲酸间苯二酚酯； 所述的耐磨剂为硬脂酸钙；所述的抗氧剂为1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烧或N, N’ -双[β - (3, 5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]餅； 所述的调节剂为聚二甲基硅氧烷；将所述海洋用聚酯纤维油剂的各组分在常温下高速搅拌混合均匀，使用时将所述油剂配成10wt%~15wt% ； 所述抗蠕变聚酯高粘切片的制备方法是指将聚酯通过固相缩聚增粘，然后与含氟环氧化合物和碳化二亚胺类稳定剂进行共混反应得到所述抗蠕变聚酯高粘切片；共混反应条件:温度为270~290°C，时 间为3~5min ;所述含氟环氧化合物加入量是所述聚酯的0.5~5wt% ;所述碳化二亚胺类稳定剂加入量是所述聚酯的0.1~lwt% ;所述固相缩聚的方法是将所述聚酯切片，在真空条件下加热到玻璃化温度以上，熔点以下，使切片的特性粘度提高，同时可以完成切片干燥；所述聚酯切片为PET切片时，通过固相缩聚增粘，使PET切片的特性粘度提高到0.9~1.2dL/g ;所述聚酯切片为PTT切片时，通过固相缩聚增粘，使PTT切片的特性粘度提高到0.9~1.3dL/g ;所述聚酯切片为PBT切片时，通过固相缩聚增粘，使PBT切片的特性粘度提高到0.9~1.3dL/g ;所述聚酯切片为混合聚酯切片时，通过固相缩聚增粘，使混合聚酯切片的特性粘度提高到0.9~1.3dL/g ； 所述含氟环氧化合物是指含氟的双酚A型环氧树脂，其分子结构式为:
4.据权利要求3所述的一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝的制备方法，其特征在于，所述的冷却为侧吹风或环吹风冷却，温度为20°C~30°C，相对湿度为65%±5%，风速为 0.4 ~0.8m/s。
5.据权利要求3所述的一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝的制备方法，其特征在于，所述聚酯是指PET、PTT和PBT中的一种或几种的混合物或几种的共聚物。
6.据权利要求3或5所述的一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝的制备方法，其特征在于，所述聚酯中PET的特性粘度为0.6~0.7dL/g ；PTT的特性粘度为0.7~0.9dL/g ;PBT的特性粘度为0.7~0.9dL/g。
7.据权利要求3所述的一种海洋用抗蠕变聚酯的高强低伸工业丝的制备方法，其特征在于，所述碳化二亚胺类稳定剂是指二环己基碳二亚胺、N，N' - 二异丙基碳二亚胺和1-(3- 二甲氨基丙基)-3- 乙基碳二亚胺盐酸盐的一种或几种。
【文档编号】D01F1/10GK103556293SQ201310478959
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】赵慧荣, 杨大矛, 王鹏, 谢志辉, 钟垂军 申请人:江苏恒力化纤股份有限公司