[发明专利]一种抗紫外老化聚酯工业丝的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗紫外老化聚酯工业丝的制备方法，以有机紫外吸收剂、结晶成核剂和高粘聚酯为主要原料，经过纺丝成形、热拉伸和热定型后，制得抗紫外老化高强度聚酯工业丝；其中，热定型的温度为170～195℃，热定型的超喂率为+0.8～‑2.0％；制得的抗紫外老化高强度聚酯工业丝的规格为550～3300dtex/192～384f，按照GB/T 16422的第3部分的标准方法照射500小时后，其断裂强度保持率为65～80％；按照GB/T 16604‑2017标准测试，抗紫外老化高强度聚酯工业丝的断裂强度为7.2～8.8cN/dtex，干热收缩率≤2.5％。本发明制得的抗紫外老化高强度聚酯工业丝稳定、断裂强度高、抗紫外效果好。

技术领域

本发明属于聚酯工业丝技术领域，涉及一种抗紫外老化聚酯工业丝的制备方法。

背景技术

聚酯工业丝具有强度高、模量大、伸长小、耐热性能好、耐冲击、耐疲劳性能好等优点，广泛应用于高压水龙带、工业布、土工格栅、防水材料、帘子布、广告灯箱布、建筑用膜结构材料、吊装带、安全气囊、蓬盖布、输送带和其他增强材料等领域，聚酯工业丝在应用过程中经受着日晒、雨水、湿热等环境因素的作用，影响其使用寿命，直接涉及到聚酯工业丝及制品使用成本的环保资源以及服役周期的安全性问题；虽然聚酯工业丝在耐紫外老化性仅次于聚丙烯腈纤维，但尚存在着一定的不足。因此，开发抗紫外老化型聚酯工业丝，可以充分满足其在海洋用布和缆绳、风帆布、屋顶材料、遮阳布、雨篷、帐篷、土工布等方面的应用，卓越的抗紫外线稳定性将有利于降低终端产品在户外应用中的衰变速率并提高强力保持率，延长终端产品在严苛户外环境条件下的使用寿命，既可以提高制品的服役安全性又可以节省资源。

为了制备抗紫外老化的聚酯纤维，通常在其聚合、成形加工或后处理过程中添加光稳定剂，其中在聚合或成形过程中添加光稳定剂具有持久有效的特征。最为有效的添加剂为碳黑(专利CN102864518A)，虽然可以制备强度保持率较高、抗紫外老化效果较好的聚酯纤维，但缺点在于这只能制备黑色工业丝，不能满足市场多样化的需求。另一种方法，添加纳米二氧化钛、纳米二氧化硅等无机型紫外屏蔽剂，可以制备防紫外透过的聚酯纤维，但这种利用紫外线反射原理制备的纤维，反射的紫外线反而更容易造成聚酯的降解，影响其强度保持率。目前，添加有机紫外吸收剂在原理上是制备抗紫外老化聚酯纤维的有效方法。在聚酯中添加了分散型紫外吸收剂OB-1，并经过固相增粘制备出高分子量抗紫外老化聚酯，经纺丝制备的聚酯纤维强度为6.8cN/dtex，不能满足高强工业丝的要求。通过原位聚合法添加可熔型有机紫外吸收剂UV-1577，可有效提高有机添加剂的分散性，能够满足高强工业丝的制备要求和抗紫外老化的要求，但原位聚合的方法不灵活，有机紫外吸收剂需要经过聚合装置、输送、增粘、挤出纺丝的所有流程设备，不同产品之间的生产切换不灵活，且会产生大量的过渡料，影响生产效率，大大增加生产成本；而单纯将UV-1577与高粘聚酯共混制备抗紫外老化聚酯纤维，强度则达不到高强工业丝的要求。

所以，现有技术中存在的问题是：(1)碳黑的抗紫外老化效果显著，但色彩过于单一；(2)非黑色的无机氧化物在紫外老化条件下容易造成聚酯的降解，影响紫外老化条件下的纤维强度保持率；(3)非黑色分散型有机紫外吸收剂在高粘聚酯中不易分散，影响纤维强度；(4)可熔型有机紫外吸收剂，简单物理共混易影响纤维强度，而采用原位聚合法生产局限性大，不灵活。

因此，研究一种简单易行且提高抗紫外老化高强度聚酯工业丝强度的制备方法具有十分重要的意义。

发明内容