[发明专利]一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法，特别是涉及一种用含氟环氧化合物作为封端剂进行改性的抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法。

背景技术

聚酯（PET）是目前人类使用最为广泛的合成高聚物之一，具有高强度、高模量以及良好的耐热性，是最早实现工业化应用的线性热塑性聚合物，其在塑料包装、薄膜及化纤等领域中得到了广泛的应用。超高强涤纶工业丝，因其具有特别高的强度而广泛用于拉索、线绳和吊装带等领域。国内生产的普通高强涤纶工业丝的断裂强度一般为7.8—8.0cN/dtex，其很难达到一些特殊的要求，应用主要是一般的工业产品，因此，我们对超高强涤纶工业丝的需求很迫切。

聚酯的分子链结构是含有苯环结构的线性大分子，分子链上的官能团排列整齐，无支链，大分子链的柔性较差。与其他高分子材料相比，聚酯的分子链发生滑移较为困难，具有一定的尺寸稳定性。但是，聚酯材料在玻璃化温度以上长时间使用时会发生蠕变。蠕变是在应力影响下固体材料缓慢永久性的移动或者变形的趋势，它的发生是由于在低于材料屈服强度的应力下长时间作用的结果。当材料长时间处于加热状态或者在熔点附近的温度时，蠕变会更加剧烈。蠕变变形发生的温度范围因材料不同而不同，与其分子结构有关。聚酯材料在使用的过程中如果发生较大的蠕变，就会导致其尺寸、形态的不稳定，这将严重限制聚酯材料在很多领域特别是高强绳索领域中的应用。

改善聚酯材料抗蠕变性能可以通过以下几种方式：（1）在材料的玻璃化温度以下使用；（2）采取各种改性方法，使大分子发生交联；（3）提高大分子的相对分子质量；（4）提高大分子链间作用力，包括向主链引入芳杂环、极性基团或形成互穿网络结构等。

相关专利如美国艾利丹尼森公司的专利CN200680017951.3公开了一种以含有乙烯基取代的芳香烃和共轭二烯嵌段共聚物为主要成分的抗蠕变压敏胶产品。相关专利如CN200910097866.8通过加入光敏剂对聚乙烯纤维预处理，再经过紫外辐照来改善纤维的抗蠕变性能。CN201110434278.6采用光敏剂和热引发剂对聚乙烯纤维共同引发交联，从而增加纤维的抗蠕变性能。但是，目前很少有针对聚酯纤维关于抗蠕变的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法，特别是涉及一种用含氟环氧化合物作为封端剂进行改性的抗蠕变聚酯的超高强工业丝及其制备方法。本发明所述的抗蠕变聚酯的超高强工业丝采用抗蠕变聚酯纺丝，所述抗蠕变聚酯通过使用含氟环氧化合物对聚酯进行封端改性，可以在一定程度上改善聚酯的抗蠕变性能，同时可以提高聚酯的抗水解性能及性能稳定性。本发明的一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝，可长时间使用于高温高湿环境中，在塑料包装、防水面料、绳索、缆绳以及海洋用纤维等领域有巨大的前景。

本发明提供了以下技术方案：

一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝，是由抗蠕变聚酯高粘切片经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得；所述抗蠕变聚酯是指聚酯的部分大分子链用含氟环氧化合物封端所得的聚酯，所述封端是指对大分子链的一端封端和/或两端封端，其分子结构式分别为：

一端封端，

两端封端，

其中，

m=80～100，

n=10～20。

如上所述的一种抗蠕变聚酯的超高强工业丝，所述抗蠕变聚酯的超高强工业丝的线密度偏差率≤1.5%，断裂强度≥8.8cN/dtex，断裂强度CV值≤2.5%，断裂伸长为10.0±1.5%，断裂伸长CV值≤7.0%，在177℃且0.05cN/dtex的测试条件下的干热收缩率为8.0±1.0%。

所述抗蠕变聚酯的超高强工业丝的制备方法，是由抗蠕变聚酯高粘切片经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕步骤，制得抗蠕变聚酯的超高强工业丝；

所述挤出的温度为290～330℃；

所述冷却的风温为20～30℃；

所述卷绕的速度为2600～3200m/min；