[发明专利]皮芯阻燃长丝及其制备方法

权利要求书

1.皮芯阻燃长丝，其特征是：具有皮芯结构，皮层材质为锦纶，芯层材质为聚酯；

皮层和芯层中都含阻燃剂和经过高温焙烧的固体碱催化剂粉体，高温焙烧的温度为400～700℃，固体碱催化剂为MgO、BaO和SiO₂-BaO中的一种以上；高温焙烧的过程为：首先升温至400℃后保温2～3h，然后升温至700℃后保温1～2h，最后在空气中冷却；

皮芯阻燃长丝在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，皮层特性粘度下降13～18％，芯层特性粘度下降10～16％。

2.根据权利要求1所述的皮芯阻燃长丝，其特征在于，皮芯阻燃长丝的单丝纤度为1.5～1.8dtex，横截面为圆形，皮层与芯层的质量比为25～50:50～75；

皮芯阻燃长丝的断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为35～55％，线密度偏差率≤2.0％，断裂强度CV值≤8.0％，断裂伸长CV值≤12％，沸水收缩率为6.5～9.5％，含油率为0.7～1.5wt％，极限氧指数为28～30。

3.根据权利要求1所述的皮芯阻燃长丝，其特征在于，皮层中阻燃剂的含量为5～8wt％，阻燃剂由环状磷酸酯与聚磷酸铵按1:3的质量比复配而成；芯层中的阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸；皮层和芯层中经过高温焙烧的固体碱催化剂粉体的质量比为1:1。

4.根据权利要求3所述的皮芯阻燃长丝，其特征在于，所述环状磷酸酯为1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷，所述聚磷酸铵的聚合度为10～20。

5.根据权利要求1所述的皮芯阻燃长丝，其特征在于，SiO₂-BaO中BaO的含量为40～80wt％；固体碱催化剂在高温焙烧后进行粉碎得到平均粒径小于0.5微米的粉体；聚酯的数均分子量为27000～31000，分子量分布指数为1.9～2.3。

6.制备如权利要求1～5任一项所述的皮芯阻燃长丝的方法，其特征是：采用皮芯复合纺丝法按FDY工艺由锦纶和聚酯制得皮芯阻燃长丝；

锦纶和聚酯中都含阻燃剂和所述经过高温焙烧的固体碱催化剂粉体。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述阻燃剂和经过高温焙烧的固体碱催化剂粉体通过螺杆共混的方式添加到锦纶中，所述阻燃剂和经过高温焙烧的固体碱催化剂粉体在聚酯合成的过程中添加到聚酯中；

所述聚酯的制备步骤如下：

(1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和阻燃剂配成浆料，加入经过高温焙烧的固体碱催化剂粉体、聚酯聚合催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；

(2)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为275～281℃，反应时间为50～90min。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、乙二醇和阻燃剂的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.05，所述经过高温焙烧的固体碱催化剂粉体、聚酯聚合催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚酯聚合催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕；

所述FDY工艺的参数为：纺丝温度285～295℃，冷却温度18～22℃，网络压力0.20～0.30MPa，一辊速度2400～2800m/min，一辊温度75～90℃，二辊速度3500～3800m/min，二辊温度105～120℃，卷绕速度3440～3730m/min。