[发明专利]一种低热收缩涤纶工业丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低热收缩涤纶工业丝及其制备方法，将改性聚酯固相缩聚增粘后纺丝卷绕制得低热收缩涤纶工业丝，改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、2,5‑吡啶二甲酸和氯化铜混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯；制得的低热收缩涤纶工业丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,5‑吡啶二甲酸链段，且不同聚酯链段的2,5‑吡啶二甲酸链段之间经Cu²⁺配位；对苯二甲酸链段和2,5‑吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.03~0.05；2,5‑吡啶二甲酸链段参与配位的有一个羰基上的O原子和吡啶上的N原子。本发明的一种低热收缩涤纶工业丝，在保持较低热收缩的同时断裂强度和断裂伸长率较好，拓宽了涤纶工业丝的应用。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种低热收缩涤纶工业丝及其制备方法。

背景技术

聚酯其分子链结构的高度对称性及苯环的刚性，使制品具有良好的机械加工性能、耐化学腐蚀性能和抗微生物侵蚀性能等，而且由于价格相对低廉和容易回收等优点，被广泛的应用于纤维、薄膜、塑料制品等各个领域。

聚酯的热稳定性主要表现为两个方面，耐高温分解能力和应用时能耐较高的环境使用温度。玻璃化转变温度为70～76℃，熔点250～260℃，热变形温度为80～85℃。为了满足特定情况的需求，对工业丝性能的要求也越来越高，因此聚酯工业丝产品需要不断创新和研究。

高强型涤纶工业丝的缺点是热收缩大，用它们制备轮胎时，需要通过调节帘子布的热处理条件来降低收缩率和提高模量。随着聚酯纤维产量的日益增长，人们对纤维的质量要求也日益提高，往往要求纤维具有优良的力学性能，例如用于制备汽车安全带和家用或工业用遮阳布等方面的纤维，往往需具有较低的干热收缩率，但由于现有技术所制备的纤维中热收缩偏大，制约了聚酯工业丝的应用。

从聚酯工业的数据可看出，收缩率越低，纤维的结晶度越高，所以要做到低的收缩率，必须提高丝的结晶度；现有的涤纶工业丝的制备工艺多采用纺丝、多次拉伸、多次定型的工艺。高取向一方面是纤维材料获取高强度、高模量的结构基础；另一方面，高取向体系又是一个热力学不稳定体系熵弹性，表现为纤维的尺寸不稳定，即纤维在热的作用下将发生收缩。因此，从本质上来说，模量和收缩两种性能对结构的要求是矛盾的。在现有聚酯工业的制备工艺中，收缩率已经达到极限。

因此，制备一种低收缩率的高品质纤维成为当前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中如何降低涤纶工业丝收缩率存在一定的局限性问题，本发明提供一种低收缩率涤纶工业丝及其制备方法。

本发明解决了现有技术的涤纶工业丝热收缩偏大，从而制约了聚酯工业丝的应的技术问题。

本发明采用配位技术降低涤纶工业丝的热收缩率，以适应和拓宽涤纶工业丝的应用。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种低热收缩涤纶工业丝，低热收缩涤纶工业丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,5-吡啶二甲酸链段，且不同聚酯链段的2,5-吡啶二甲酸链段之间经Cu²⁺配位；

对苯二甲酸链段和2,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.03～0.05；

2,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有一个羰基上的O原子和吡啶上的N原子。

对于配合物而言，中心原子的电荷、半径、电离势、电负性等因素都影响配合的稳定性，即中心原子的电荷越高，半径越小，电荷势越高，生成的配合物越稳定。当金属离子与吡啶中的N、O形成的配合物时，其稳定常数随中心原子的d电子数逐渐增加，到铜达到最大值。