[发明专利]一种阻燃聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明的目的是提供一种阻燃PET聚酯纤维及其制备方法。阻燃PET聚酯纤维由以下原料组成：包括100～110份的聚酯切片和5～8份的阻燃聚酯母粒；所述阻燃聚酯母粒的组成为：无机纳米粒子8～10份，阻燃剂20～30份；分散剂2～4份，偶联剂2～4份；抗氧剂0.2份～1份；其余为聚酯粒料；将所述聚酯切片和阻燃聚酯母粒通过熔融共混纺丝的方法，经喷丝组件喷丝挤出，环吹风冷却，集束上油，牵伸，热定型和卷绕制备得到阻燃聚酯纤维。本发明合成了阻燃效果优良的含氟阻燃剂，并将其应用在阻燃PET聚酯纤维的制备中，制得的PET聚酯纤维具有优异的阻燃性能和良好的综合性能。

技术领域

本发明属于阻燃纤维技术领域，具体涉及一种阻燃聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是由美国DuPont公司最早实现工业化的线性热塑性聚合物。具有在较宽的温度范围内能够保持优良的物理性能和力学性能，其耐摩擦性优良，耐老化性优异，耐疲劳性，电绝缘性突出，不溶于大多数有机溶剂和无机酸，而且加工性能良好，生产能耗低，因而一直被广泛用于塑料包装瓶、薄膜及合成纤维等。

聚酯纤维是指聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维，其性能优异，原料易得，用途广泛，是各种合成纤维中发展最快、产量最高、应用面最广的一种合成纤维, 被誉为是21世纪的纤维之王。聚酯纤维以其高强度、尺寸稳定、耐化学腐蚀等优异的性能, 在服装、地毯及装饰织物方面具有非常广泛的用途。但聚酯纤维属于熔融性可燃纤维，对聚酯纤维进行阻燃化处理、降低聚酯织物在火灾中的危险性至关重要。

通常，聚酯纤维的阻燃通过原丝的阻燃改性或表面处理改性来实现，具体方法可归纳为如下五种途径：

（1）阻燃单体共聚：在合成聚酯的单体二元酸或二元醇分子中引入阻燃元素，如卤素、磷或硫，然后合成聚酯。该法的优点是阻燃性能持久且耐洗涤，缺点是工艺稍复杂，共聚型阻燃剂开发成本高，对聚酯的性能影响比较大。

（2）共混阻燃改性：此法是将普通聚酯与阻燃剂共混造粒后纺丝，由于不涉及聚合生产工艺的改变，所以简单易行，操作费用低，但纤维的阻燃耐久性比共聚改性方法差。但是要求添加的阻燃剂必须与聚酯的相容性要好，热稳定性要高。目前国内大多采用小分子有机物或无机物作为添加剂，添加量较多，对纤维的可纺性和力学性能影响较大。

（3）复合纺丝阻燃改性：通过改变纺丝工艺实现聚酯的阻燃，一般是纺丝时采用以阻燃聚酯为芯，一般聚酯为外皮的皮芯结构。这样可以防止阻燃剂过早分解，降低对阻燃剂热稳定性的要求，又能保持纤维原有性能。但是此法需要复杂的纺丝设备，限制了它的应用。

（4）聚酯纤维接枝改性：此法是将反应型阻燃剂接枝于聚酯纤维上（主要是表面接枝），阻燃效率取决于阻燃剂的化学结构及其接枝部位，可通过化学及等离子体法实现。但是该法对技术条件要求比较高，工艺路线复杂，难以工业化。

（5）聚酯织物的阻燃整理：聚酯织物浸渍或浸轧在含有阻燃剂的溶液里，然后进行交联使织物外层形成一层薄膜以达到阻燃效果，但阻燃耐久性不高，织物手感较差；同时对纤维的物理性能有一定损害，且加工成本较高。

因此开发一种阻燃PET聚酯纤维正日益成为功能性聚酯材料开发及研究的热点领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃PET聚酯纤维及其制备方法。本发明合成了阻燃效果优良的含氟阻燃剂，并将其应用在阻燃PET聚酯纤维的制备中，制得的PET聚酯纤维具有优异的阻燃性能和良好的综合性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种阻燃聚酯纤维，按照重量份计，由以下原料组成：包括100～110份的聚酯切片和5～8份的阻燃聚酯母粒；所述阻燃聚酯母粒的组成为：无机纳米粒子8～10份，阻燃剂20～30份；分散剂2～4份，偶联剂2～4份；抗氧剂0.2份～1份；其余为聚酯粒料；