倍率3倍；并進(jìn)一步加熱拉伸，所述加熱拉伸采用熱棍，一級(jí)牽伸溫度為80°C，牽伸倍數(shù)為1.5倍，二級(jí)牽伸溫度為140°C，牽伸倍數(shù)為2倍，三級(jí)牽伸溫度為180°C，牽伸倍數(shù)為3倍；最后牽伸絲在張緊狀態(tài)下進(jìn)行熱定型，定型張力控制在4kgf/cm，熱定型溫度為180°C ;然后卷繞成高強(qiáng)阻燃滌綸復(fù)合絲，由此獲得強(qiáng)度6.27cN/dteX、模量122cN/dteX，斷裂伸長(zhǎng)率為17.13%，極限氧指數(shù)為37.6%的高強(qiáng)阻燃滌綸。
[0044]實(shí)施例4
[0045](I)將摩爾比為1.25:1的TPA與EG、占TPA與EG總質(zhì)量為4%的DOPO加入到反應(yīng)釜中，在200°C下反應(yīng)125min，得預(yù)聚體阻燃滌綸。
[0046](2)將占TPA與EG總質(zhì)量0.4%的催化劑醋酸鋅與三氧化銻(質(zhì)量比為1:1)、占TPA與EG總質(zhì)量0.15%的酚類抗氧化劑加入到所得預(yù)聚體，之后一同輸出到主反應(yīng)器雙螺桿。
[0047](3)主反應(yīng)器的雙螺桿長(zhǎng)徑比為1:30，雙螺桿一區(qū)混合熔融區(qū)溫度為245°C，壓力0.7Kpa，二區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為265°C，壓力0.5Kpa，三區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為285°C，壓力0.2Kpa，四區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為275°C，壓力0.1Kpa,五區(qū)真空脫泡區(qū)溫度270°C，壓力0.07Kpa，螺桿轉(zhuǎn)速為 150rpmo
[0048](4)通過自動(dòng)變頻調(diào)控的增壓栗增壓以提高噴絲口壓力，壓力為4MPa ;采用三層過濾網(wǎng)，使熔體依次經(jīng)過200篩眼、500篩眼和800篩眼的過濾網(wǎng)，除去機(jī)械雜質(zhì)和凝膠粒子。
[0049](5)紡絲液經(jīng)噴絲孔孔徑為0.3mm，孔數(shù)為7000孔擠出，經(jīng)過10cm的空氣間隙進(jìn)入10°C的冷卻水浴得到原絲。
[0050](6)原絲經(jīng)過水浴槽高倍加熱拉伸，所述高倍加熱拉伸的一級(jí)牽伸溫度68°C，牽伸倍率1.3倍，二級(jí)牽伸溫度80°C，牽伸倍率2.5倍，三級(jí)牽伸溫度85°C，牽伸倍率4倍；并進(jìn)一步加熱拉伸，所述加熱拉伸采用熱輥，一級(jí)牽伸溫度為85°C，牽伸倍數(shù)為1.2倍，二級(jí)牽伸溫度為145°C，牽伸倍數(shù)為2.3倍，三級(jí)牽伸溫度為185°C，牽伸倍數(shù)為5倍；最后牽伸絲在張緊狀態(tài)下進(jìn)行熱定型，定型張力控制在3kgf/cm，熱定型溫度為190°C;然后卷繞成高強(qiáng)阻燃滌綸復(fù)合絲，由此獲得強(qiáng)度6.llcN/dtex、模量119cN/dteX，斷裂伸長(zhǎng)率為16.63%,極限氧指數(shù)為36.8%的高強(qiáng)阻燃滌綸復(fù)合纖維。
[0051]實(shí)施例5
[0052](I)將摩爾比為1.35:1的TPA與EG、占TPA與EG總質(zhì)量為3%的DOPO加入到反應(yīng)釜中，在190°C下反應(yīng)135min，得預(yù)聚體阻燃滌綸。
[0053](2)將占TPA與EG總質(zhì)量0.3%的催化劑醋酸鋅與三氧化銻(質(zhì)量比為1:1)、占TPA與EG總質(zhì)量0.25%的酚類抗氧化劑加入到所得預(yù)聚體，之后一同輸出到主反應(yīng)器雙螺桿。
[0054](3)主反應(yīng)器的雙螺桿長(zhǎng)徑比為1:30，雙螺桿一區(qū)混合熔融區(qū)溫度為235°C，壓力0.65Kpa，二區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為255°C，壓力0.45Kpa，三區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為275°C，壓力0.15Kpa，四區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為270°C，壓力0.18Kpa,五區(qū)真空脫泡區(qū)溫度265°C，壓力0.03Kpa，螺桿轉(zhuǎn)速為50rpm。
[0055](4)通過自動(dòng)變頻調(diào)控的增壓栗增壓以提高噴絲口壓力，壓力為4MPa ;采用三層過濾網(wǎng)，使熔體依次經(jīng)過200篩眼、500篩眼和800篩眼的過濾網(wǎng)，除去機(jī)械雜質(zhì)和凝膠粒子。
[0056](5)紡絲液經(jīng)噴絲孔孔徑為0.2mm，孔數(shù)為6000孔擠出，經(jīng)過70cm的空氣間隙進(jìn)入10°C的冷卻水浴得到原絲。
[0057](6)原絲經(jīng)過水浴槽高倍加熱拉伸，所述高倍加熱拉伸的一級(jí)牽伸溫度70°C，牽伸倍率1.4倍，二級(jí)牽伸溫度75°C，牽伸倍率2.3倍，三級(jí)牽伸溫度85°C，牽伸倍率3.5倍；并進(jìn)一步加熱拉伸，所述加熱拉伸采用熱輥，一級(jí)牽伸溫度為86°C，牽伸倍數(shù)為1.4倍，二級(jí)牽伸溫度為150°C，牽伸倍數(shù)為2.6倍，三級(jí)牽伸溫度為180°C，牽伸倍數(shù)為4倍；最后牽伸絲在張緊狀態(tài)下進(jìn)行熱定型，定型張力控制在2kgf/cm，熱定型溫度為195°C ;然后卷繞成高強(qiáng)阻燃滌綸復(fù)合絲，由此獲得強(qiáng)度5.98cN/dteX、模量118cN/dteX，斷裂伸長(zhǎng)率為17.98%，極限氧指數(shù)為35.5%的高強(qiáng)阻燃滌綸復(fù)合纖維。
[0058]實(shí)施例6
[0059](I)將摩爾比為1.25:1的TPA與EG、占TPA與EG總質(zhì)量為3.5%的DOPO加入到反應(yīng)爸中，在180°C下反應(yīng)125min，得預(yù)聚體阻燃滌給。
[0060](2)將占TPA與EG總質(zhì)量0.35%的催化劑醋酸鋅與三氧化銻(質(zhì)量比為1:1)、占TPA與EG總質(zhì)量0.15%的酚類抗氧化劑加入到所得預(yù)聚體，之后一同輸出到主反應(yīng)器雙螺桿。
[0061](3)主反應(yīng)器的雙螺桿長(zhǎng)徑比為1:50，雙螺桿一區(qū)混合熔融區(qū)溫度為235°C，壓力0.55Kpa，二區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為255°C，壓力0.45Kpa，三區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為275°C，壓力0.25Kpa，四區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為275°C，壓力0.15Kpa,五區(qū)真空脫泡區(qū)溫度265°C，壓力0.02Kpa，螺桿轉(zhuǎn)速為20rpm。
[0062](4)通過自動(dòng)變頻調(diào)控的增壓栗增壓以提高噴絲口壓力，壓力為6MPa ;采用三層過濾網(wǎng)，使熔體依次經(jīng)過200篩眼、500篩眼和800篩眼的過濾網(wǎng)，除去機(jī)械雜質(zhì)和凝膠粒子。
[0063](5)紡絲液經(jīng)噴絲孔孔徑為0.15mm，孔數(shù)為4000孔擠出，經(jīng)過90cm的空氣間隙進(jìn)入20°C的冷卻水浴得到原絲。
[0064](6)原絲經(jīng)過水浴槽高倍加熱拉伸，所述高倍加熱拉伸的一級(jí)牽伸溫度72°C，牽伸倍率1.5倍，二級(jí)牽伸溫度78°C，牽伸倍率2.5倍，三級(jí)牽伸溫度80°C，牽伸倍率4倍；并進(jìn)一步加熱拉伸，所述加熱拉伸采用熱棍，一級(jí)牽伸溫度為90°C，牽伸倍數(shù)為1.5倍，二級(jí)牽伸溫度為155°C，牽伸倍數(shù)為2倍，三級(jí)牽伸溫度為190°C，牽伸倍數(shù)為4.5倍；最后牽伸絲在張緊狀態(tài)下進(jìn)行熱定型，定型張力控制在5kgf/cm，熱定型溫度為185°C;然后卷繞成高強(qiáng)阻燃滌綸復(fù)合絲，由此獲得強(qiáng)度6.25cN/dteX、模量122cN/dteX，斷裂伸長(zhǎng)率為15.75%,極限氧指數(shù)為35.0%的高強(qiáng)阻燃滌綸復(fù)合纖維。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，包括: (1)將對(duì)苯二甲酸TPA、乙二醇EG和阻燃劑加入到反應(yīng)釜中，150°C?230 °C下反應(yīng)10min?140min，得到預(yù)聚體阻燃滌綸；其中，TPA和EG的摩爾比為1.2?1.4:1 ; (2)將催化劑和助劑加入到步驟(I)中的預(yù)聚體中，輸出到雙螺桿反應(yīng)器中；經(jīng)高粘度熔體排氣、增壓和過濾，經(jīng)噴絲孔擠出紡絲，經(jīng)過空氣層間隙后進(jìn)入冷卻浴，得到原絲； (3)將步驟(2)中的原絲經(jīng)過水浴槽高倍加熱拉伸，并進(jìn)一步加熱拉伸，最后熱定型后卷繞成高強(qiáng)阻燃滌綸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述步驟(I)中阻燃劑為含磷反應(yīng)型阻燃劑，加入量為TPA與EG總質(zhì)量的2%?6%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述含磷反應(yīng)型阻燃劑為9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物DOPO。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述步驟(2)中催化劑的加入量為TPA與EG總質(zhì)量的0.2%?0.6%，助劑的加入量為TPA與EG的總質(zhì)量為0.1 %?0.3%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述催化劑為醋酸鋅與三氧化銻，質(zhì)量比為1: 1，助劑為酚類抗氧化劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述步驟(2)中雙螺桿長(zhǎng)徑比為1:20?1:60，雙螺桿一區(qū)混合熔融區(qū)溫度為230°C?250°C，壓力0.6KPa?0.8KPa，二區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為250°C?270°C，壓力0.4KPa?0.6KPa，三區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為270°C?290°C，壓力0.2KPa?0.4KPa，四區(qū)反應(yīng)區(qū)溫度為270°C?290°C，壓力0.1KPa?0.2KPa，五區(qū)真空脫泡區(qū)溫度為260°C?280°C，壓力0.0lKPa?0.1KPaJf桿轉(zhuǎn)速為50?200rpm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述步驟(2)中增壓為通過自動(dòng)變頻調(diào)控的增壓栗提高噴絲口壓力，壓力為3?SMPa ;過濾為采用三層過濾網(wǎng)，使熔體依次經(jīng)過200篩眼、500篩眼和800篩眼的過濾網(wǎng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述步驟⑵中噴絲孔孔徑為0.1mm?0.4mm，孔數(shù)為3000?10000孔；空氣層間隙為I?10cm ;冷卻浴的溫度控制在O?20°C，冷卻液體是水或乙醇。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述步驟(3)中高倍加熱拉伸的一級(jí)牽伸溫度60?100°C，牽伸倍率I?3倍，二級(jí)牽伸溫度60?100°C，牽伸倍率I?5倍，三級(jí)牽伸溫度60?100°C，牽伸倍率I?5倍；進(jìn)一步加熱拉伸采用熱輥或熱箱，一級(jí)牽伸溫度為60?100°C，牽伸倍數(shù)為I?3倍，二級(jí)牽伸溫度為140?190°C，牽伸倍數(shù)為I?5倍，三級(jí)牽伸溫度為140?190°C，牽伸倍數(shù)為I?5倍。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，其特征在于，所述步驟(3)中熱定型是熱板定型，定型張力為0.1?5kgf/cm，熱定型溫度為150?200。。。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)阻燃滌綸的原位接枝改性紡絲方法，包括：將TPA、EG和阻燃劑加入到反應(yīng)釜中，150℃～230℃下反應(yīng)100min～140min，得到預(yù)聚體阻燃滌綸；然后加入催化劑和助劑，輸出到雙螺桿反應(yīng)器中；經(jīng)高粘度熔體排氣、增壓和過濾，經(jīng)噴絲孔擠出紡絲，經(jīng)過空氣層間隙后進(jìn)入冷卻浴，得到原絲；原絲經(jīng)過水浴槽高倍加熱拉伸，并進(jìn)一步加熱拉伸，最后熱定型后卷繞成高強(qiáng)阻燃滌綸。該方法便捷、綠色、經(jīng)濟(jì)，采用原位接枝DOPO的PET有明顯的阻燃效果，LOI達(dá)到34％以上，且與其他阻燃劑相比較，經(jīng)此阻燃劑接枝改性的滌綸燃燒時(shí)能抑制熔滴的產(chǎn)生。
【IPC分類】D01F1/07, D01D5/12, D01F6/92, D01D13/00, C08G63/692, C08G63/183, D01D10/02
【公開號(hào)】CN105177752
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】余木火, 楊燕平, 張玥, 張錫明, 于永山, 周榮偉, 耿曉宇, 鄧雅, 唐靜文, 陸帥羽
【申請(qǐng)人】東華大學(xué), 江蘇金澤新材料有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日