[发明专利]阻燃低熔点聚酯纤维及其制备方法

说明书

本申请公开了一种阻燃低熔点聚酯纤维及其制备方法，所述阻燃低熔点聚酯纤维，包括：芯层聚酯材料，包括芯层聚酯基体和分散于所述芯层聚酯基体中的含磷非反应型阻燃剂；皮层聚酯材料，位于所述芯层聚酯材料的表面，且所述皮层聚酯材料的熔点低于所述芯层聚酯材料的熔点，所述皮层聚酯材料的分子结构中包括聚酯链段和含磷阻燃链段，其中所述聚酯链段包括对苯二甲酸链段、间苯二甲酸链段、乙二醇链段及二甘醇链段，所述含磷阻燃链段包括次磷酸衍生物链段和氧化膦衍生物链段中的至少一种。本申请的阻燃低熔点聚酯纤维可以同时实现皮层低熔点聚酯与芯层聚酯的阻燃，大幅度提高低熔点聚酯纤维的阻燃性能。

技术领域

本申请涉及化学聚酯纤维领域，尤其涉及一种阻燃低熔点聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

低熔点聚酯纤维是指内芯为常规聚酯、外皮为低熔点聚酯的皮芯结构复合纤维。传统粘结采用溶剂型或热固性胶粘剂，存在污染和施工不方便的问题。而低熔点聚酯纤维采用低熔点聚酯作为皮层，常规聚酯作为芯层，由于皮层低熔点聚酯在较低温度下就可以熔融，因此通过加热即可实现粘合，加工简便、粘接迅速、能耗低、粘合过程无毒害、无污染、低VOC，因此可以看做一款“绿色胶粘剂”，在汽车工业、轨道交通、航空航天、医疗卫生、家装纺织等领域均具有非常广泛的应用，可以替代传统粘胶剂，从而减少污染，有利于环保健康，符合绿色制造的要求。

但是，聚酯属于易燃材料，存在一定的安全隐患，而阻燃是保证其使用过程中安全性的重要和必要保障。虽然当前阻燃聚酯纤维技术已经比较成熟，但是低熔点聚酯皮层树脂和芯层树脂热性能和化学性能不一样，无法通过简单移植将阻燃聚酯技术用于阻燃低熔点聚酯纤维，从而导致市面上阻燃低熔点聚酯纤维稀缺。

发明内容

本申请技术方案要解决的技术问题是提供一种阻燃低熔点聚酯纤维，可以同时实现皮层低熔点聚酯与芯层聚酯的阻燃，大幅度提高低熔点聚酯纤维的阻燃性能。

本申请的一方面提供一种阻燃低熔点聚酯纤维，包括：芯层聚酯材料，包括芯层聚酯基体和分散于所述芯层聚酯基体中的含磷非反应型阻燃剂，所述芯层聚酯基体的分子结构中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段，所述含磷非反应型阻燃剂包括氧化磷、次膦酸酯及环三磷腈中的至少一种；皮层聚酯材料，位于所述芯层聚酯材料的表面，且所述皮层聚酯材料的熔点低于所述芯层聚酯材料的熔点，所述皮层聚酯材料的分子结构中包括聚酯链段和含磷阻燃链段，其中所述聚酯链段包括对苯二甲酸链段、间苯二甲酸链段、乙二醇链段及二甘醇链段，所述含磷阻燃链段包括次磷酸衍生物链段和氧化膦衍生物链段中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，所述氧化磷包括五氧化二磷内核和聚磷酸铵包覆层；所述次磷酸酯为甲基次磷酸乙酯；所述环三磷腈为六氯环三磷氰；所述次磷酸衍生物链段由如下结构式的含磷反应型阻燃剂参于共聚反应形成：所述氧化膦衍生物链段由如下结构式的含磷反应型阻燃剂参于共聚反应形成：

在本申请的一些实施例中，所述皮层聚酯材料和所述芯层聚酯材料的重量比为1∶(2～4)；所述含磷非反应型阻燃剂的重量和所述芯层聚酯材料的总重量的比例为1∶(6～10)；所述含磷阻燃链段的重量与所述皮层聚酯材料的总重量的比例为1∶(12-30)。

在本申请的一些实施例中，所述芯层聚酯材料的熔点为250℃～320℃，所述皮层聚酯材料的熔点为80℃～150℃。

本申请的另一方面提供一种阻燃低熔点聚酯纤维的制备方法，包括：在芯层聚酯基体中加入含磷非反应型阻燃剂，采用熔融共混工艺形成芯层聚酯材料，其中所述芯层聚酯基体的分子结构中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段，所述含磷非反应型阻燃剂包括氧化磷、次膦酸酯及环三磷腈中的至少一种；在皮层聚酯中加入含磷反应型阻燃剂，采用共聚合工艺形成皮层聚酯材料，且所述皮层聚酯材料的熔点低于所述芯层聚酯材料的熔点，所述皮层聚酯材料的分子结构中包括聚酯链段和含磷阻燃链段，其中所述聚酯链段包括对苯二甲酸链段、间苯二甲酸链段、乙二醇链段及二甘醇链段，所述含磷阻燃链段包括次磷酸衍生物链段和氧化膦衍生物链段中的至少一种；以所述芯层聚酯材料为内芯、所述皮层聚酯材料为外皮，复合纺丝获得阻燃低熔点聚酯纤维。