一种耐水解聚酯纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐水解聚酯纤维及其制备方法，先将芳香族二元酸或其酯化物和脂肪族二醇通过酯化或酯交换反应制得低聚物，将所得低聚物进行缩聚，并在缩聚反应阶段添加硅化合物，达到所需要的聚合物粘度后吐出、冷却切粒，然后进行固相聚合，再经熔融纺丝和延伸加工后得到耐水解聚酯纤维。所得聚酯纤维中含硅化合物以硅元素计相对于纤维中由芳香族二元酸或其酯化物形成的结构单元的0.01～0.5mol%。该聚酯具有优异的抗水解性能，可用于子午线轮胎，渔网等领域。
【专利说明】一种耐水解聚酯纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐水解聚酯纤维及该纤维的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在潮湿的环境里，由于聚酯纤维中酯键与水会发生反应而造成酯键的断裂，潮湿 环境温度越高，酯键断裂速度越快，同时，水解反应形成的酸性体系更加促进了聚酯纤维的 水解进程，导致聚酯纤维力学等各项性能急剧恶化。因此，人们对聚酯纤维的抗水解性能进 行了许多研究。中国专利CN 200810019423. 2公开了一种通过抗水解剂碳化二亚胺与聚酯 混合再进行熔融纺丝制得的耐水解聚酯纤维。但是，在聚酯中直接混合抗水解剂会对聚酯 纤维的其它性能产生不利影响，而且相对于一般工艺该方法较为复杂且成本高。另外，使用 较高添加量的碳化二亚胺制造的耐水解纤维在分解过程中可能会产生更多的有害物质而 严重污染环境。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种耐水解性能优异的聚酯纤维及其制备方法，通过一种 可与芳香族二元酸或其酯化物和脂肪族二元醇进行共聚的硅化合物，可有效地降低聚酯纤 维的末端羧基含量，同时促进纤维分子链致密化，进而使聚酯纤维获得相当优异的耐水解 性能。
[0004] 本发明的技术解决方案是： 一种耐水解聚酯纤维，其中含有如式1所示的含硅化合物，其含量以硅元素计相对于 纤维中由芳香族二元酸或其酯化物形成的结构单元的0. 01?0. 5mol%，
【权利要求】
1. 一种耐水解聚酯纤维，其特征是：该纤维中含有如式1所示的含硅化合物，其含量以 硅元素计相对于纤维中由芳香族二元酸或其酯化物形成的结构单元的0. 01?0. 5mol%， ο η _ . .-0--. _ R5 D- Si r2 式 1 R4 ο R3 其中，分别为聚酯分子链或碳原子数1?6的烷基，Ri、R2和R3中至少有一个 为聚酯分子链；R4为碳原子数〇?6的亚烷基；R5为碳原子数2?10的烯烃基、氨基、亚氨 基、环氧基或芳香基，或者为碳原子数2?25的烧基或硫轻基； 该纤维的伸度为8?50% ;用动态力学性能分析法测得的该纤维的tan (delta)温度为 135 ?180°C。
2. 根据权利要求项1所述的耐水解聚酯纤维，其特征是：所述R4为亚甲基，R5为苯氨 基。
3. 根据权利要求项1所述的耐水解聚酯纤维，其特征是：所述含硅化合物以硅元素计 相对于纤维中由芳香族二元酸或其酯化物形成的结构单元的〇. 05?0. 3mol%。
4. 一种权利要求项1所述的耐水解聚酯纤维的制备方法，其特征是：该方法包括如下 步骤： (1) 将芳香族二元酸或其酯化物和脂肪族二元醇通过酯化或酯交换反应得到低聚物， 然后将低聚物进行熔融缩聚，在熔融缩聚反应阶段添加如式2所示的硅化合物，其添加量 相当于芳香族二元酸或其酯化物的〇. 02?0. 6mol%， R5-R4-Si-(R6)3 式 2， 式2中R4为碳原子数0?6的亚烷基，R5为碳原子数2?10的烯烃基、氨基、亚氨基、 环氧基或芳香基，或者是碳原子数2?25的烷基或硫羟基，R6为碳原子数1?6的烷氧基； (2) 将步骤（1)得到的熔融缩聚物进行固相聚合得到聚酯，固相聚合的温度为220? 240。。； (3) 将聚酯干燥后纺丝，经最终延伸加工后得到耐水解聚酯纤维。
5. 根据权利要求4所述耐水解聚酯纤维的制备方法，其特征是：所述R4为亚甲基，1?5为 苯氨基。
6. 根据权利要求4或5所述耐水解聚酯纤维的制备方法，其特征是：所述式2所示的 硅化合物的添加量相当于芳香族二元酸或其酯化物的〇. 06?0. 4mol%。
7. 根据权利要求4或5所述耐水解聚酯纤维的制备方法，其特征是：所述延伸加工为 一段延伸，一热辊温度为70?100°C，二热辊温度为120?150°C，延伸倍率为1.5?6. 5 倍。
8. 根据权利要求4或5所述耐水解聚酯纤维的制备方法，其特征是：所述延伸加工为 二段延伸，一热辊温度为80?120°C，二热辊温度为130?160°C，三热辊温度为170? 230°C，一、二热辊之间的延伸倍率为3. 0?5. 0倍，二、三热辊之间的延伸倍率为1. 5?2. 0 倍。
【文档编号】C08G63/80GK104120504SQ201310144895
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】单伯军, 李旭, 望月克彦 申请人:东丽纤维研究所（中国）有限公司