[发明专利]高强型活化涤纶工业丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强型活化涤纶工业丝及其制备方法，制备方法为：先将对苯二甲酸、乙二醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应制得改性聚酯，然后将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、活化油剂上油、卷绕和预活化处理制得高强型活化涤纶工业丝，其中带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：式中，R为‑H、‑CH₂CH₃或‑C(CH₃)₃。最终制得的高强型活化涤纶工业丝活化效率高。本发明制备方法简单，通过带叔丁基侧基的己二醇对聚酯进行改性，提高了活化剂的使用效率，降低活化温度和缩短活化时间，降低因活化对聚酯纤维力学性能的影响；制得的产品活化效果和力学性能好。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种高强型活化涤纶工业丝及其制备方法。

背景技术

涤纶是我国聚酯纤维的商品名称，是合成纤维中的一个重要品种，是对苯二甲酸(PAT)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物—聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，经纺丝和后处理制成的纤维。PET纤维自问世以来，具有断裂强度和弹性模量、回弹性适中、热定型优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，广泛地应用于工业和汽车等领域。

活化型涤纶工业长丝具有断裂强度高、断裂伸长率小、干热收缩率稳定的优点；然而与粘胶和尼龙相比，它的粘合性能比较差。因此，在生产过程中，一般要先进行预处理使涤纶工业丝活化。经活化、熟成工序后具备与橡胶制品粘合力高的特点，可以克服PET由于分子结构造成的与橡胶粘合力差的缺点。可提高与橡胶制品的粘合力高。主要应用在浸胶帘子布、帆布输送带上以及作为汽车轮胎帘子布的主要原料。

活化剂与涤纶工业丝主要的反应是环氧树脂的环氧基团与涤纶的端羧基之间发生反应引入活性的羟基，封闭异氰酸酯在高温下解封产生活性很强的-NCO基团，-NCO与涤纶工业丝中的-OH起反应或再酯化直接反应。通过反应在涤纶分子中引入活性较强的-OH和-NH，并在涤纶工业丝表面形成树脂状的涂层，使涤纶的极性增强，提高了与RFL的反应性。由于涤纶表面光滑，表面活性基团很少，活化虽有效果，但涤纶工业丝与橡胶之间存在严重的脱层现象，且寿命短。

由于涤纶纤维成品为部分结晶的超分子结构，其结晶部分分子链相互平行，大多呈反式构象，而无定形区则多呈顺式构象，其分子排列相当紧密，同时聚酯的玻璃化温度较高，在工业丝活化的过程中需在较高温度、较长时间条件下进行处理，在过程中造成应力松驰，影响到活化涤纶纤维力学性能。

因此，研究一种活化效果好同时在活化过程中减少对涤纶纤维力学性能影响的高强型活化涤纶工业丝及其制备方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种活化效果好同时在活化过程中减少对涤纶纤维力学性能影响的高强型活化涤纶工业丝及其制备方法。本发明的高强型活化涤纶工业丝的原料为改性聚酯，改性聚酯的分子链中引入带叔丁基侧基的己二醇链段，使得改性聚酯的空洞自由体积增大，空洞自由体积的增大将有助于在活化过程中使部分活化剂分子扩散进入到纤维空隙中，提高了活化剂的使用效率，降低活化温度和缩短活化时间，降低因活化对聚酯纤维力学性能的影响。

为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

高强型活化涤纶工业丝的制备方法，将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、活化油剂上油、卷绕和预活化处理制得高强型活化涤纶工业丝；

所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：