一种耐热性聚酯工业丝及其制备方法_4

文档序号:9839140阅读:来源:国知局
业丝在温度为1771€\101^11\0.05(^/肚以的测试条件下,纤维的干热收缩率2.3%;耐热性聚酯工业丝的线线密度偏差率为1.2%,断裂强度为
7.9cN/dtex,断裂强度CV值为2.2%,断裂伸长为11.2%,断裂伸长CV值为6.20 %。
[0122]实施例5
[0123]一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,主要工艺为:
[0124](I)催化剂乙二醇镁的制备:
[0125]在单室电解槽内加入乙二醇,支持电解质为氯化镁,金属镁块为阳极,阴极为石墨;通直流电,起始电压6V,阴极电流密度为200mA,60°C时电解10小时,电解结束后取出电极,得白色悬浊液;减压过滤,白色固体用无水乙醇洗涤,干燥后得到乙二醇镁;
[0126](2)聚酯的制备,包括酯化反应和缩聚反应:
[0127]酯化反应:
[0128]采用对苯二甲酸、不饱和二元酸反丁烯二酸和乙二醇作为原料,乙二醇与对苯二甲酸的摩尔比为1.6:1,不饱和二元酸与对苯二甲酸摩尔比为2:100,配成均匀浆料后进行酯化反应,得到酯化产物;酯化反应在氮气氛围中加压,压力控制在常压,温度在250°C,酯化水馏出量达到理论值的92%为酯化反应终点;
[0129]缩聚反应:
[0130]包括缩聚反应低真空阶段和缩聚反应高真空阶段:
[0131]缩聚反应低真空阶段,在酯化产物中加入催化剂、稳定剂磷酸三苯酯和紫外光引发剂醋酸锌,催化剂用量为对苯二甲酸质量的0.01%,醋酸锌的加入量为对苯二甲酸重量的0.05 %,磷酸三苯酯用量为对苯二甲酸重量的0.05%,紫外光照射的紫外光的强度为lOOmj/cm2,在负压的条件下开始缩聚反应,该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力495Pa,温度控制在260 0C,反应时间为30分钟;催化剂为乙二醇镁和乙二醇锑的混合物,乙二醇镁与乙二醇锑质量比为3:1;
[0132]缩聚反应高真空阶段,经所述缩聚反应低真空阶段后,继续抽真空,使反应压力降至绝对压力96Pa,反应温度控制在277°C,反应时间50分钟;制得聚酯,经切粒得到聚酯切片;
[0133](3)固相缩聚:
[0134]聚酯切片通过固相缩聚增粘,使聚酯切片的特性粘度提高到1.2dL/g,即为含不饱和双键聚酯高粘切片;
[0135](4)纺丝主要工艺参数:
[0136]挤出的温度为320°C;
[0137]冷却的风温为20°C;
[0138]卷绕的速度为4000m/min;制得的耐热性聚酯工业丝的凝胶含量为15%,其熔融温度为277°C ;耐热性聚酯工业丝在温度为177 0C X 1min X 0.05cN/dtex的测试条件下,纤维的干热收缩率2.7%;耐热性聚酯工业丝的线线密度偏差率为1.2%,断裂强度为7.8cN/dtex,断裂强度CV值为2.3%,断裂伸长为13.2%,断裂伸长CV值为5.9 %。
【主权项】
1.一种耐热性聚酯工业丝,其特征是:所述耐热性聚酯工业丝由含不饱和双键聚酯固相增粘后纺丝并经紫外光照射而得;所述含不饱和双键聚酯为对苯二甲酸、不饱和二元酸和乙二醇经酯化和在乙二醇镁和乙二醇锑的混合物催化作用下缩聚制得,再经切粒得到聚酯切片; 所述聚酯切片中,端羧基含量小于20mol/t,齐聚物质量百分比含量小于1.0%,二甘醇的质量百分比含量小于1.0%;所述含不饱和双键聚酯的一个大分子链中平均含有I?6个由不饱和二元酸分子所提供的不饱和双键; 所述乙二醇镁的分子式为Mg (OCH2CH2OH) 2 ; 所述耐热性聚酯工业丝的凝胶含量大于10%,其熔融温度大于275°C ;所述耐热性聚酯工业丝在温度为177 °C XlOminX0.05cN/dtex的测试条件下,纤维的干热收缩率2.5 土0.5%。2.根据权利要求1所述的一种耐热性聚酯工业丝,其特征在于,所述耐热性聚酯工业丝的线线密度偏差率<1.5%,断裂强度之7.0cN/dtex,断裂强度CV值<2.5%,断裂伸长为12.0±1.5%,断裂伸长CV值 <7.0%。3.根据权利要求1所述的一种耐热性聚酯工业丝,其特征在于,所述乙二醇镁和乙二醇锑的混合物中,乙二醇镁与乙二醇锑质量比为2?3:1。4.如权利要求1?3中任一项所述的一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,其特征是:对苯二甲酸、不饱和二元酸和乙二醇经酯化和在乙二醇镁和乙二醇锑的混合物催化作用下缩聚制得聚酯,再经切粒得到聚酯切片;然后通过固相缩聚增粘;再经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、卷绕和紫外光照射,制得耐热性聚酯工业丝。5.根据权利要求4所述的一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,其特征在于,主要工艺为: (1)催化剂乙二醇镁的制备: 在单室电解槽内加入乙二醇,支持电解质为氯化镁,金属镁块为阳极,阴极为石墨;通直流电,起始电压6?10V,阴极电流密度为150?200mA,50?60°C时电解10?12小时,电解结束后取出电极,得白色悬浊液;减压过滤,白色固体用无水乙醇洗涤,干燥后得到乙二醇镁; (2)聚酯的制备,包括酯化反应和缩聚反应: 所述酯化反应: 采用对苯二甲酸、不饱和二元酸和乙二醇作为原料,配成均匀浆料后进行酯化反应,得到酯化产物;酯化反应在氮气氛围中加压,压力控制在常压?0.3MPa,温度在250?260°C,酯化水馏出量达到理论值的90%以上为酯化反应终点; 所述缩聚反应: 包括缩聚反应低真空阶段和缩聚反应高真空阶段: 所述缩聚反应低真空阶段,在酯化产物中加入催化剂、稳定剂和紫外光引发剂,在负压的条件下开始缩聚反应,该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下,温度控制在260?270°C,反应时间为30?50分钟;所述催化剂为乙二醇镁和乙二醇锑的混合物; 所述缩聚反应高真空阶段,经所述缩聚反应低真空阶段后,继续抽真空,使反应压力降至绝对压力小于lOOPa,反应温度控制在275?280°C,反应时间50?90分钟; 制得聚酯,经切粒得到聚酯切片; (3)固相缩聚: 所述聚酯切片通过固相缩聚增粘,使聚酯切片的特性粘度提高到0.9?1.2dL/g,即为含不饱和双键聚酯高粘切片; (4)纺丝主要工艺参数: 所述挤出的温度为290?320 °C ; 所述冷却的风温为20?30 °C ; 所述卷绕的速度为4000?4600m/min。6.根据权利要求4或5所述的一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,其特征在于,所述乙二醇与所述对苯二甲酸的摩尔比为1.2?2.0:1。7.根据权利要求5所述的一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,其特征在于,所述乙二醇镁和乙二醇锑的混合物中,乙二醇镁与乙二醇锑质量比为2?3:1;所述催化剂用量为所述对苯二甲酸质量的0.01%?0.05%;所述稳定剂选自磷酸三苯酯、磷酸三甲酯和亚磷酸三甲酯中的一种,稳定剂用量为对苯二甲酸重量的0.01 %?0.05%。8.根据权利要求5所述的一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,其特征在于,所述的不饱和二元酸与对苯二甲酸摩尔比为I?5:100;所述不饱和二元酸为顺丁烯二酸、反丁烯二酸、已二烯二酸中的一种。9.根据权利要求5所述的一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,其特征在于,所述紫外光引发剂为环烷酸钴、醋酸钴、环烷酸锌、硬脂酸锌、醋酸锌中的一种,加入量为对苯二甲酸重量的 0.03%?0.05%。10.根据权利要求4所述的一种耐热性聚酯工业丝的制备方法,其特征在于,所述紫外光照射的紫外光的强度为100-120mj/cm2o
【专利摘要】本发明涉及一种耐热性聚酯工业丝及其制备方法,所述耐热性聚酯工业丝由含不饱和双键聚酯固相增粘后纺丝并经紫外光照射而得;所述耐热性聚酯工业丝的凝胶含量大于10%,其熔融温度大于275℃;所述耐热性聚酯工业丝在温度为177℃×10min×0.05cN/dtex的测试条件下,纤维的干热收缩率2.5±0.5%。在聚酯引入不饱和双键,并在聚酯纤维制备完成后有效、安全地控制其交联,交联后的纤维的凝胶含量将大量增加,将对聚酯纤维的力学性能、耐热性能、耐化学性能、阻燃性能有较幅度的提高。
【IPC分类】C08G63/54, C08G63/83, C08G63/86, D01F6/84
【公开号】CN105603562
【申请号】CN201511016777
【发明人】陈建华, 王山水, 蔡明建, 林超
【申请人】江苏恒力化纤股份有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月29日
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