[发明专利]一种高模低缩型阻燃涤纶工业丝的制备方法

说明书

本发明涉及高分子纤维生产技术领域，特别是涉及一种高模低缩型阻燃涤纶工业丝的制备方法。本发明主要通过选取特定的材料，高分子磷系阻燃剂、高粘PET切片进行混合，并控制混合物的粘度、磷含量等重要参数，然后在每个纺丝环节进行有效参数控制，包括温度、卷绕速度等，最终得到高强型阻燃涤纶工业丝。本发明的优点是采用的纺丝油剂于生产涤纶工业丝纺丝油剂，具有良好的耐摩擦性，抱合性，可以大大减少拉伸和后织造过程中毛丝的产生，强度高，无卤环保，阻燃性能好，纺丝毛丝少等特点。

技术领域

本发明属于高分子纤维生产技术领域，特别是涉及一种高模低缩型阻燃涤纶工业丝的制备方法。

背景技术

高模低缩型阻燃涤纶工业丝主要应用于轮胎帘子布，矿用输送带，车用胶管等，要求强度高，尺寸稳定性好，耐磨性好，阻燃性能优异。

涤纶的极限氧指数LOI一般为20％-22％,属于易燃材料，其发生火灾所带来的潜在危险也日益突出。目前国内外的涤纶阻燃改性主要是以磷系的阻燃剂作为改性剂(主要是共聚添加CEPPA为主)，利用磷系阻燃剂的含磷基团在燃烧过程中产生大量的燃烧热，使聚酯熔融，降低流动粘度产生熔融滴落，带走热量，并利用含磷阻燃剂的自由基捕捉作用熄灭火焰，达到阻燃目的，其阻燃机理为熔滴带走热量阻燃。一般有纺丝卷绕前浸涂阻燃剂和切片改性的方法来制备阻燃涤纶工业丝，采用卷绕前纱线浸涂阻燃剂的方法，由于其只在纱线表面含有阻燃剂，在后织造，整理过程中由于受高温，溶剂，磨擦等过程的影响，阻燃剂易被损橇，影响了织物的阻燃性能，且阻燃性能随着时间推移而降低。

采用PET改性生产CEPPA磷系阻燃切片，其阻燃剂属于低分子物，虽然切片IV值通过固相增粘的方法达到1.0～1.2dl/g，但切片结晶温度和熔点比纯PET切片均要低，纺丝过程中分子热降解严重，从而影响了可纺性和拉伸性能。当前应用CEPPA的方法氧指数(LOI)在32％的阻燃涤纶工业丝最高强度一般在6.5cN/dtex左右，明显低于现有高强非阻燃涤纶工业丝，而且毛丝、断头也明显高于同类产品的非阻燃涤纶工业丝。由于强度的低且毛丝多，增加了后道应用的成本和难度，从而限制了产业的发展。

磷系阻燃剂是涤纶最有效的环保型阻燃剂，阻燃剂引入的加工方法主要可分为共聚改性和共混改性工艺路线。共聚改性是利用带反应性官能团的小分子阻燃剂与聚酯单体进行共聚反应，在聚酯分子链中引入阻燃基团。该方法具有产品质量更稳定、添加阻燃剂少、阻燃效果更耐久的优势。但反应性的磷系阻燃剂的引入，会破坏聚酯大分子链结构的规整型，从而影响聚酯纤维的结晶性能和耐水解性能等，最终导致产品耐热性能、力学性能和耐老化性等性能的显著降低。

共混改性是将阻燃剂与聚酯切片或熔体进行熔融共混，再经纺丝得到阻燃纤维。该方法具有更好的灵活性和多样性，但是具有阻燃剂在聚酯中的分散性差、阻燃剂易析出、阻燃耐久性差、可纺性差等劣势，从而限制了其在聚酯纤维中的应用。

本专利所选聚磷酸酯聚合物母粒，具有磷含量高、与聚酯相容性好的特点，克服了共混改性方法阻燃剂分散性差、易析出、耐久性差、可纺性差等缺点，所制备的阻燃涤纶工业长丝具有强度高、阻燃性能好、耐老化等特点。

发明内容

本发明提出了一种使用超高分子磷系阻燃剂与PET共混的切片，经融熔纺丝得到的一种高模低缩型阻燃涤纶工业丝，其包含的特点有；强度高，无卤环保，阻燃性能好，纺丝毛丝少等特点。

本发明所述的一种高模低缩型阻燃涤纶工业丝纤度范围包括：840dtex～3000dtex,单根丝的粗细(纤度/孔数)DPF范围包括2～10的涤纶工业丝。其断裂强度范围：6.0～7.5cN/dtex,断裂伸长范围：10.0～20.0％,中间伸长(@4.0cN/dtex):4.5～6.5％；干热收缩率(177℃*10min*0.05cN/dtex)：2.0～4.0％，极限氧指数(LOI)≥32.0％。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：