一種聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，以改性聚酰胺酯和常規(guī)聚酯為原料，并通過(guò)并列型復(fù)合組件在雙螺桿紡絲設(shè)備上紡絲制得，其中：所述改性聚酰胺酯，由對(duì)苯二甲酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)得到苯二甲酸乙二醇酯后，在添加劑A、B、C的存在下繼續(xù)與脂肪族聚酰胺進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到。本發(fā)明通過(guò)采用具有更高熱穩(wěn)定性的改性聚酰胺酯，與常規(guī)聚酯具有更匹配的流變性能和相界面相容性，使得在制備并列型復(fù)合纖維絲時(shí)避免了兩組分之間發(fā)生的剝離現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】一種聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，特別涉及一種聚酰胺酯及其制備方法，具體涉及一種聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合纖維是由兩種或兩種以上不同組分復(fù)合而成的。由兩種組分復(fù)合而成的纖維又稱雙組分纖維，因其復(fù)合組分不同或復(fù)合形式不同，可賦予纖維不同的性能和品質(zhì)。
[0003]復(fù)合短纖維品種多，用途也相當(dāng)廣泛。目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上主要有三大類型:并列型、并列中空型和皮芯型。并列型復(fù)合纖維一般是利用兩組分的熱收縮性、膨松性以及拉伸后彈性恢復(fù)的差異，形成并列型復(fù)合纖維的自然三維立體卷曲。由于并列中空型復(fù)合纖維是空腔結(jié)構(gòu)，不僅具有優(yōu)良的彈性和豐滿的手感，且具有良好的保暖性。皮芯型復(fù)合纖維可根據(jù)兩組分的不同性能，使其處于芯層或皮層位置，制作出品質(zhì)優(yōu)良的功能纖維，如抗靜電纖維和熱熔粘結(jié)纖維等。
[0004]雙組份復(fù)合纖維根據(jù)性能的不同要求對(duì)原料有所選擇，生產(chǎn)并列型及并列中空型復(fù)合纖維所采用的兩種高聚物，應(yīng)具備以下兩個(gè)基本要求:一是兩種高聚物的熔體紡絲溫度應(yīng)較接近，有相近的流變性能。具有同步的可紡性和較接近的拉伸性能；二是兩種高聚物熔體相容性要好、相界面間有足夠的粘結(jié)力，以避免組成復(fù)合纖維的兩組分產(chǎn)生剝離。由PET與CDP (或ECDP)，PET與PBT、PET與PTT、低粘度PET與常規(guī)PET組合而成形的并列及并列中空復(fù)合纖維，因?yàn)橥瑢儆诰埘ハ盗?，不僅分子結(jié)構(gòu)相似，且各組兩者之間具有很好的相容性，所以相界面具有較高的粘結(jié)力，并具有較接近的拉伸性能，可以此為原料生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良的并列復(fù)合纖維。
[0005]PBT具有優(yōu)異的彈性，卓越的染色性和柔軟的手感.但是PBT與PET在熱性能上存在一定差異，PBT的玻璃化溫度(Tg)、結(jié)晶溫度(Tc)和熔點(diǎn)⑴都明顯低于PET的各溫度，通過(guò)測(cè)定在一定條件下PBT和PET熔體特性粘度表明:PBT的熔體流動(dòng)性能也明顯優(yōu)于PET因此，要保證雙組分有相近的流變性是PBT / PET并列復(fù)合紡絲的關(guān)鍵，一般需采用低溫熔融、高溫?cái)D出的紡絲工藝。除了紡絲工藝的調(diào)節(jié)外，慎重地選擇雙組分特性粘度，也是重要的一環(huán)，要保證PBT / PET復(fù)合紡正常進(jìn)行，必須相應(yīng)提高PBT粘度，降低PET粘度，通常PBT的特性粘度>1.0，而PET特性粘度〈0.65時(shí)，可得到滿意的紡絲效果。
[0006]在⑶P與PET雙組分的復(fù)合紡絲過(guò)程中，選擇紡絲最佳溫度更為重要。分子量大致相同的CDP和PET熔體，在一定剪切速率范圍內(nèi)，同一溫度下CDP的熔體表現(xiàn)粘度總是高于PET。⑶P和PET兩組分在噴絲孔段同樣的壓力梯度下，低粘度的PET組分比高粘度的⑶P組分的流速快。根據(jù)溫度對(duì)⑶P比PET熔體牯度的影響更為顯著的特點(diǎn)，在制定⑶P和PET并列復(fù)合紡絲工藝時(shí)，除兼顧⑶P熱穩(wěn)定性外，還需采用高溫熔融、高溫?cái)D出。這樣可以使兩組分的熔體粘度盡量接近，既保證了每一個(gè)組分有較佳的流動(dòng)性，又保持了良好的噴絲板出絲性能。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明目的:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維及其制備方法，兩組分之間的熱穩(wěn)定性和流變性能更匹配，制備的共軛復(fù)合纖維發(fā)生剝離的幾率大大降低。
[0008]技術(shù)方案:為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，以改性聚酰胺酯和常規(guī)聚酯為原料，并通過(guò)并列型復(fù)合組件在雙螺桿紡絲設(shè)備上紡絲制得，其中:
[0009]所述改性聚酰胺酯，由對(duì)苯二甲酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)得到苯二甲酸乙二醇酯后，在添加劑A、B、C的存在下繼續(xù)與脂肪族聚酰胺進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到；而所述添加劑A選自 BRUGGOLEN? LI K BRUGGOLEN? H16U BRUGGOLEP'HIO, ST-1385、DH-446、AQ21、DH201_460中的一種或幾種；所述添加劑B選自磷酸、亞磷酸、次磷酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸酯、亞磷酸酯、多聚磷酸中的一種或幾種；所述添加劑C選自季戊四醇、均苯四甲酸酐、偏苯三甲酸酐、丙三醇、己二酸中的一種或幾種。
[0010]作為優(yōu)選，所述常規(guī)聚酯為PTA和EG的聚酯。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述改性聚酰胺酯與常規(guī)聚酯質(zhì)量含量之比為30%/70%?70%/30%。
[0012]作為優(yōu)選，所述改性聚酰胺酯原料中各組分重量份數(shù)如下:對(duì)苯二甲酸100份、乙二醇40?80份、脂肪族聚酰胺6?60份；添加劑A占原料總重的200?300ppm，添加劑B占原料總重的200?300ppm，添加劑C占原料總重的50?150ppm。
[0013]作為優(yōu)選，所述脂肪族聚酰胺采用相對(duì)粘度為1.5?2.2的尼龍6聚合物，縮聚溫度為240?285°C，所得改性聚酰胺酯的特性粘度為0.6?1.0dl/g。
[0014]作為優(yōu)選，采用P0Y、DTY、FDY或HOY工藝制備成長(zhǎng)絲。
[0015]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):通過(guò)采用具有更高熱穩(wěn)定性的改性聚酰胺酯，二者具有相近的流變性能可以避免紡絲時(shí)熔體出噴絲孔時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重彎頭，甚至粘板而無(wú)法紡絲；且能在現(xiàn)有工藝路線上完全適用，減少了工藝裝置的調(diào)整。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0017]首先對(duì)改性聚酰胺酯的制備工藝方法通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明:
[0018]實(shí)施例1
[0019]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、60份乙二醇、三醋酸銻0.05份，反應(yīng)溫度控制235°C、反應(yīng)壓力0.25MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)2h ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.0的PA630份、BRUGGOLEN?' LI 10.57份、亞磷酸三甲酯0.38份，攪拌lOmin，之后溫度設(shè)定為260°C，壓力在45min內(nèi)逐步降至50Pa,繼續(xù)反應(yīng)105min,即得改性聚酰胺酯。
[0020]實(shí)施例2
[0021]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、50份乙二醇、三醋酸銻0.05份，反應(yīng)溫度控制265°C、反應(yīng)壓力0.2MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)2h ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.1的PA1110份、DH201-4600.5份并攪拌60min，之后溫度設(shè)定為265°C，壓力在50min內(nèi)逐步降至300Pa，繼續(xù)反應(yīng)95min，即得改性聚酰胺酯。
[0022]實(shí)施例3
[0023]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、60份乙二醇、三醋酸銻0.05份，反應(yīng)溫度控制235°C、反應(yīng)壓力0.25MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)Ih ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.2的PA620份、BRUGGOLEN? H1610.18份、亞磷酸0.09份，攪拌lOmin，然后溫度設(shè)定為260°C，壓力在45min內(nèi)逐步降至50Pa,繼續(xù)反應(yīng)106min,即得改性聚酰胺酯。
[0024]實(shí)施例4
[0025]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、70份乙二醇、三醋酸銻0.05份，反應(yīng)溫度控制235°C，反應(yīng)壓力0.25MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)2h ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.3的PA1230份、ST-13850.10份、次磷酸鈉0.04份，攪拌15min，之后溫度設(shè)定為258°C，壓力在45min內(nèi)逐步降至200Pa，繼續(xù)反應(yīng)lOOmin，即得改性聚酰胺酯。
[0026]實(shí)施例5
[0027]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、80份乙二醇、三醋酸銻0.05份，反應(yīng)溫度控制255°C、反應(yīng)壓力0.2MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)2h ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.5的PA5640份、BRUGG0LEN?H10 0.066份、三聚磷酸鈉0.066份、己二酸0.2份并攪拌lOmin，之后溫度設(shè)定為260°C，壓力在35min內(nèi)逐步降至IOOPa,繼續(xù)反應(yīng)30min，即得改性聚酰胺酯。
[0028]實(shí)施例6
[0029]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、60份乙二醇、三醋酸銻0.08份，反應(yīng)溫度控制220°C、反應(yīng)壓力0.0lMPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)3h ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.5的PA61050份、DH-4460.042份、磷酸三甲酯0.21份、丙三醇0.044份并攪拌lOmin，之后溫度設(shè)定為250°C，壓力在IOmin內(nèi)逐步降至600Pa，繼續(xù)反應(yīng)180min，即得改性聚酰胺酯。
[0030]實(shí)施例7
[0031]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、80份乙二醇、三醋酸銻0.07份，反應(yīng)溫度控制270°C、反應(yīng)壓力0.40MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)Ih ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.6的PA6126份、AQ210.27份、多聚磷酸0.093份、偏苯三甲酸酐0.0105份并攪拌lOmin，之后溫度設(shè)定為280°C，壓力在60min內(nèi)逐步降至IOPa,繼續(xù)反應(yīng)60min，即得改性聚酰胺酯。
[0032]實(shí)施例8
[0033]不銹鋼反應(yīng)釜中投入100份對(duì)苯二甲酸、40份乙二醇、三醋酸銻0.04份，反應(yīng)溫度控制240°C、反應(yīng)壓力0.1MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)2h ;反應(yīng)后投入相對(duì)粘度為2.8的PAlO 1060份、磷酸0.30份、均苯四甲酸酐0.0279份并攪拌lOmin，之后溫度設(shè)定為270°C，壓力在35min內(nèi)逐步降至50Pa，繼續(xù)反應(yīng)lOOmin，即得改性聚酰胺酯。
[0034]實(shí)施例9
[0035]在1000t/a聚酯生產(chǎn)裝置上，對(duì)苯二甲酸100份、乙二醇60份、三醋酸銻0.06份投入酯化釜中，反應(yīng)溫度控制240°C，0.25MPa下酯化反應(yīng)60min ;再在250°C、0.15MPa下反應(yīng)50min，得對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；然后反應(yīng)物料進(jìn)入縮聚反應(yīng)釜，投入相對(duì)粘度為2.4的PA6640份、BRUGG0LEN?H10 0.1份、磷酸三甲酯0.1份、季戊四醇0.1份，在50min內(nèi)將釜內(nèi)真空逐漸建立并達(dá)到20000Pa，265°C反應(yīng)80min ;再在260°C、IOOOOPa下反應(yīng)20min ;再在260°C、2000Pa下反應(yīng)lOOmin，即得改性聚酰胺酯。
[0036]實(shí)施例10[0037]在1000t/a聚酯生產(chǎn)裝置上，對(duì)苯二甲酸100份、乙二醇60份、三醋酸銻0.05份投入酯化釜中，反應(yīng)溫度控制220°C，0.0lMPa酯化反應(yīng)120min ;再在240°C、0.0lMPa下反應(yīng)80min，得對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；然后反應(yīng)物料進(jìn)入縮聚反應(yīng)釜，投入相對(duì)粘度為2.4的PA6640份、BRUGG0LEN?H1() 0.1份、磷酸三甲酯0.1份、季戊四醇0.1份，在50min內(nèi)將釜內(nèi)真空逐漸建立并達(dá)到5000Pa，240°C反應(yīng)IOOmin ;再在250°C、2000Pa下反應(yīng)60min ;再在250°C、IOOPa下反應(yīng)180min，即得改性聚酰胺酯。
[0038]實(shí)施例11
[0039]在1000t/a聚酯生產(chǎn)裝置上，對(duì)苯二甲酸100份、乙二醇60份、三醋酸銻0.05份投入酯化釜中，反應(yīng)溫度控制270°C，0.15MPa酯化反應(yīng)50min ;再在275°C、0.1OMPa下反應(yīng)20min，得對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；然后反應(yīng)物料進(jìn)入縮聚反應(yīng)釜，投入相對(duì)粘度為2.4的PA6640份、BRUGG0LEN?H10 1.2份、磷酸三甲酯50g、季戊四醇80g，在50min內(nèi)將釜內(nèi)真空逐漸建立并達(dá)到10000Pa，270°C反應(yīng)50min ;再在280°C、5000Pa下反應(yīng)40min ;再在280°C、500Pa下反應(yīng)60min，即得改性聚酰胺酯。
[0040]對(duì)比例I
[0041]在2.5L不銹鋼反應(yīng)釜中投入500份對(duì)苯二甲酸、280份乙二醇、三醋酸銻0.05份，反應(yīng)溫度控制235°C，反應(yīng)壓力0.25MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)120min后投入相對(duì)粘度為2.0的PA665份，攪拌lOmin，之后溫度設(shè)定為260°C，壓力在45min內(nèi)逐步降至50Pa，繼續(xù)反應(yīng)120min，即得改性聚酰胺酯。
[0042]對(duì)比例2
[0043]在2.5L不銹鋼反應(yīng)釜中投入500份對(duì)苯二甲酸、280份乙二醇、三醋酸銻0.05份，反應(yīng)溫度控制235°C，反應(yīng)壓力0.25MPa，進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)120min后投入相對(duì)粘度為2.8的PA665份、磷酸三甲酯0.3份，攪拌lOmin，之后溫度設(shè)定為260°C，壓力在45min內(nèi)逐步降至50Pa，繼續(xù)反應(yīng)125min，即得改性聚酰胺酯。
[0044]檢測(cè)實(shí)施例1至11以及對(duì)比例I和2的性能，結(jié)果見(jiàn)表I。
[0045]表I實(shí)施例1至11以及對(duì)比例I和2的性能對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一種聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，其特征在于:以改性聚酰胺酯和常規(guī)聚酯為原料，并通過(guò)并列型復(fù)合組件在雙螺桿紡絲設(shè)備上紡絲制得，其中: 所述改性聚酰胺酯，由對(duì)苯二甲酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)得到苯二甲酸乙二醇酯后，在添加劑A、B、C的存在下繼續(xù)與脂肪族聚酰胺進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到；而所述添加劑A選自BRUGGOLEN? LI1、BRUGGOLEN? H161、BRUGG0LEN?H10、ST-1385、DH-446、AQ21、DH201_460 中的一種或幾種；所述添加劑B選自磷酸、亞磷酸、次磷酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸酯、亞磷酸酯、多聚磷酸中的一種或幾種；所述添加劑C選自季戊四醇、均苯四甲酸酐、偏苯三甲酸酐、丙三醇、己二酸中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，其特征在于:所述常規(guī)聚酯為PTA和EG的聚酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，其特征在于:所述改性聚酰胺酯與常規(guī)聚酯質(zhì)量含量之比為30%/70%?70%/30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，其特征在于:所述改性聚酰胺酯原料中各組分重量份數(shù)如下:對(duì)苯二甲酸100份、乙二醇40?80份、脂肪族聚酰胺6?60份；添加劑A占原料總重的200?300ppm，添加劑B占原料總重的200?300ppm，添加劑C占原料總重的50?150ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，其特征在于:所述脂肪族聚酰胺采用相對(duì)粘度為1.5?2.2的尼龍6聚合物，縮聚溫度為240?285°C，所得改性聚酰胺酯的特性粘度為0.6?1.0 dl/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，其特征在于:采用POY、DTY、FDY或HOY工藝制備成長(zhǎng)絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述聚酰胺酯并列型共軛復(fù)合纖維，其特征在于:采用短纖工藝制備成短纖維。
【文檔編號(hào)】C08G69/44GK103952794SQ201410143391
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】史利梅, 毛緒國(guó), 王遼, 薛斌 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化儀征化纖股份有限公司