專利名稱：一種聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以含氧高分子混合物作添加劑為特征的潤滑油組合物，特別涉及一種用于聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑。
背景技術(shù)：
聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維，簡稱芳綸1414或?qū)ξ环季]，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸堿、重量輕等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于高性能輪胎、防彈材料、航空、航天等高科技領(lǐng)域。現(xiàn)產(chǎn)能主要集中在美國、日本和歐洲，目前全世界產(chǎn)量約15萬噸，價(jià)格達(dá)30美元/Kg，而2009年世界需求量將達(dá)到56萬噸以上，全球?qū)Ψ季]的需求呈現(xiàn)迅速增長的態(tài)勢， 芳綸作為一種新興的高性能纖維進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)期。我國的芳綸研發(fā)盡管起步較晚， 但芳綸纖維的開發(fā)尤其是對(duì)位芳綸的開發(fā)與工業(yè)化從國家“八.五”計(jì)劃到“十二.五”規(guī)劃被連續(xù)列為國家化纖行業(yè)重點(diǎn)攻關(guān)與鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，發(fā)展十分迅速，目前國內(nèi)已有數(shù)家公司自行開發(fā)的具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芳綸1414工業(yè)化裝置處于試生產(chǎn)階段。由于芳綸的獨(dú)特性能，使其在紡絲過程中所用的油劑不同于其它的化纖紡絲油劑，其研究生產(chǎn)在國內(nèi)尚屬空白。芳綸生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)用油劑主要由美國杜邦公司，日本竹本公司、帝人公司等提供，但油劑綜合性能難以滿足國內(nèi)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量，廠家需要一種綜合性能優(yōu)異的紡絲油劑，以適應(yīng)國內(nèi)開發(fā)的芳綸生產(chǎn)工藝，提高其產(chǎn)品質(zhì)量，滿足芳綸不同用途的需求。CN101519847公開了一種芳香族聚酰胺纖維用短纖油劑，該油劑可解決現(xiàn)有油劑所存在的抗靜電性、耐熱性及飽和性等主要性能較差的缺陷，旨在提供一種芳綸短纖油劑， 其具有良好的抗靜電性、飽和性、柔軟性、染色均勻性，且使芳綸短纖具有良好的后加工性能等。但油劑僅適用于芳綸短纖尤其是芳綸1313的前后紡工藝，不能滿足芳綸1414長絲工藝要求油劑所具有的耐熱性、平滑性、防彈性及粘合性等。USP5139873、USP5270113所公開的芳綸長絲油劑主要由合成酯類潤滑劑、乳化劑、 烷基磷酸鹽或烷基硫酸鹽抗靜電劑及防腐劑等單體組成。該類油劑使芳綸纖維具有較高的斷裂強(qiáng)度和模量，纖維在捻織過程中的強(qiáng)力損失低，所紡纖維適宜作輪胎簾子線，傳送帶等織物。該油劑的特點(diǎn)是乳液易乳化，纖維與纖維、纖維與金屬之間的摩擦系數(shù)低，所紡芳綸纖維具有持久的抗靜電性。但所發(fā)明油劑的耐熱性差，芳綸纖維若高溫使用時(shí)顏色發(fā)黃，有異味。本發(fā)明根據(jù)芳綸1414纖維的分子結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、用途以及現(xiàn)用油劑的不足，提供一種乳化性、耐熱性、平滑性、抗靜電性以及染色性、后加工性等性能優(yōu)良的油劑，油劑單體水溶性強(qiáng)，易清洗，可生物降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境及人體造成任何危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中油劑的耐熱性、平滑性以及適應(yīng)性較差等缺點(diǎn)，提出一種新的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，該油劑具有良好的平滑性、耐熱性、抗靜電性、染色均勻性和后加工性等，所紡對(duì)位芳綸長絲可適宜作為不同用途之需求。本發(fā)明提供的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑由以下組分組成(a) 3 60重量％的多元醇脂肪酸酯，(b)2 40重量％的聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯，(c) 5 40重量％的脂肪醇環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷聚醚脂肪酸酯，(d) 1 20重量％的烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，(e)5 30重量％的長鏈脂肪醇脂肪酸酯，(f) 1 10重量％的粘合性能改進(jìn)劑，(g)0. 1 5重量％的聚醚改性硅油。其中組分(a)是由多元醇與脂肪酸合成的酯，所述多元醇為選自丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇中的一種，脂肪酸為C4 C24的脂肪酸，所述合成酯為脂肪酸全酯，即多元醇中的羥基完全被酯化，其在油劑中的所占重量百分含量為3 60重量％，最好為15 40
重量％。組分(b)是多元醇部分脂肪酸酯與環(huán)氧乙烷的加成物，多元醇包括丙三醇、山梨醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等，其在分子中的摩爾數(shù)為1 ；環(huán)氧乙烷的摩爾數(shù)為4 30，最好為10 20，如聚氧乙烯丙三醇單油酸酯，分子式如下
權(quán)利要求
1.一種聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，由以下組分組成(a)3 60重量％的多元醇脂肪酸酯，(b)2 40重量％的聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯，(c)5 40重量％的脂肪醇環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷聚醚脂肪酸酯，(d)1 20重量％的烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，(e)5 20重量％的長鏈脂肪醇脂肪酸酯，(f)1 10重量％的粘合性能改進(jìn)劑，(g)0.1 5重量％的聚醚改性硅油，以油劑總重量計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油劑，其特征在于組分(a)的含量為15 40重量％，組分 (b)的含量為10 30重量％，組分(c)的含量為15 30重量％，組分(d)的含量為3 10重量％，組分(e)的含量為10 20重量％，組分(f)的含量為3 8重量％，組分(g) 的含量為0. 3 3重量％，以油劑總重量計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于 所述組分(a)是由多元醇與脂肪酸合成的酯，多元醇為丙三醇、三羥甲基丙烷或季戊四醇， 脂肪酸為C4 C24的脂肪酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于 所述組分(a)多元醇脂肪酸酯中的羥基被完全酯化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于 所述組分(b)是多元醇脂肪酸酯與環(huán)氧乙烷的加成物，多元醇為丙三醇、山梨醇、三羥甲基丙烷或季戊四醇，其在分子中的摩爾數(shù)為1 ；脂肪酸為C8 C2tl的脂肪酸；環(huán)氧乙烷的摩爾數(shù)為4 30。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于所述組分(b)中環(huán)氧乙烷的摩爾數(shù)為10 20。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于 所述組分(b)聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯，其多元醇分子的羥基為部分酯化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于所述組分(b)聚氧乙烯丙三醇單油酸酯，分子式如下式(1)所示
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于 所述組分(c)為脂肪醇環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚醚與脂肪酸所合成的聚醚酯，結(jié)構(gòu)式如式(2)所示
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于組分 (c)中的m為10 50的整數(shù)，η為20 80的整數(shù)，禮、&為C6 C12的烷基。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于所述組分(d)烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽的分子式為R3(CH2CH2O)!￡0 0^或(R3(CH2CH2O) χ0)2Ρ02Μ,式中R3為C2 C36的烷基，X = 2 12，M為鈉或鉀。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的油劑，其特征在于所述組分(d)中R3為C8 C24的烷基， X = 3 9，M為堿金屬鉀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于 所述組分(e)是由Cltl C36不飽和脂肪醇與Cltl C36不飽和脂肪酸在酸性催化劑作用下合成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于所述組分(e)是由C12 C24不飽和脂肪醇與C12 C24不飽和脂肪酸在酸性催化劑作用下合成；
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于 所述組分(f)為己二酸二異辛酯或癸二酸二異辛酯。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于組分(f)為癸二酸二異辛酯。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于所述組分(g)聚醚改性硅油的分子式如式C3)所示
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，其特征在于所述組分(g)分子中的禮為(^6的亞甲基，結(jié)構(gòu)式為(CH2)r,式中r為2 6的整數(shù)，m2和 n2分別為10 20的整數(shù)，ρ和q分別為50 100的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑，以解決現(xiàn)有技術(shù)中油劑的耐熱性、平滑性以及適應(yīng)性較差等問題。本發(fā)明提供的聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維用長絲油劑由以下組分組成(a)3～60重量％的多元醇脂肪酸酯，(b)2～40重量％的聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯，(c)5～40重量％的脂肪醇環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷聚醚脂肪酸酯，(d)1～20重量％的烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，(e)5～30重量％的長鏈脂肪醇脂肪酸酯，(f)1～10重量％的粘合性能改進(jìn)(g)0.1～5重量％的聚醚改性硅油。該油劑具有良好的平滑性、耐熱性、抗靜電性、染色均勻性和后加工性。
文檔編號(hào)D06M13/224GK102535158SQ201010605429
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者張瑞波, 時(shí)東興, 李克文, 楊玉敏, 江志榮, 賀小江 申請人:中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司, 中國石油化工股份有限公司