[发明专利]一种低缩型活化聚酯工业丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属聚酯纤维技术领域，涉及一种低缩型活化聚酯工业丝及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其优异的性能而得到了迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维具有断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐烛性等一系列优良性能，且织物具有抗皱免资，挺括性好等优点，所以，聚酯纤维广泛应用于服装、工业丝等领域。

PET属于对称性的直链大分子，分子链不含有侧链基团，规整性非常好，它的主链含有刚性的苯环和柔性的烃基，而直接与苯环相连接的酯基与苯环又构成了刚性的共轭体系，从而制约了其柔性链段的自由旋转。这种结构对玻璃化转变温度的影响是明显的，增加了分子链段运动的壁垄，PET的玻璃化转变温度较高，温度达到玻璃化温度以上时，纤维大分子链段发生剧烈运动，聚合物分子间空隙增大，自由体积增加。

活化型聚酯工业长丝具有聚酯工业长丝的一切特点：断裂强度高，断裂伸长率小，干热收缩率稳定；然而与粘胶和尼龙相比，它的粘合性能比较差。因此，在生产过程中，一般要先进行预处理使聚酯工业丝活化。经活化、熟成工序后具备与橡胶制品粘合力高的特点，可以克服聚酯由于分子结构造成的与橡胶粘合力差的缺点。可提高与橡胶制品的粘合力高。主要应用在浸胶帘子布、帆布输送带上以及作为汽车轮胎帘子布的主要原料。

活化剂与聚酯工业丝主要的反应是环氧树脂的环氧基团与聚酯的端羧基之间发生反应引入活性的羟基，封闭异氰酸酯在高温下解封产生活性很强的-NCO基团，-NCO与聚酯工业丝中的-OH起反应或再酯化直接反应。通过反应在聚酯分子中引入活性较强的-OH和-NH，并在聚酯工业丝表面形成树脂状的涂层，使聚酯的极性增强，提高了与RFL的反应性。由于聚酯表面光滑，表面活性基团很少，活化虽有效果，但聚酯工业丝与橡胶之间存在严重的脱层现象，且寿命短。

本发明使聚酯纤维在一定温度下纤维分子间的空隙增大，在活化过程中使部分活化剂分子扩散进入到纤维空隙中，提高了活化剂的使用效率，在聚酯分子中引入更多活性较强的-OH和-NH，并在聚酯帘线表面形成牢固的树脂状的涂层，使聚酯的极性增强，进一步提高了与RFL的反应性。

发明内容

本发明的目的是提供一种低缩型活化聚酯工业丝及其制备方法，本发明利用氨基脂肪酸乙二醇酯在一定温度条件时，自由体积的增加幅度远远大于聚酯大分子链的特性，提高了活化剂进入聚酯内部的程度，来提高聚酯纤维的改性性能；同时由于氨基脂肪酸乙二醇酯分子中在首位氨基的存在，增加其与聚酯大分子链之间的氢键作用，增加了它与聚酯的相容性以及在聚酯中的分散，最大限度地减少了迁移。同时对聚酯结构规整性、结晶性没有破坏，保持了聚酯的优良性能。

本发明的一种低缩型活化聚酯工业丝，所述低缩型活化聚酯工业丝的材料为改性聚酯，由改性聚酯纺丝而得，所述改性聚酯由聚酯与氨基脂肪酸乙二醇酯构成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子链间，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链间有氢键作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链的相对位置固定；所述低缩型活化聚酯工业丝在温度为70～80℃条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大10～15v/v％；所述低缩型活化聚酯工业丝断裂强度≥7.6cN/dtex，断裂伸长率为19.0±2.0％，在177℃、0.05cN/dtex的测试条件下的干热收缩率为2.0±0.8％，芯吸高度≤5mm。

所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子结构为：

H₂N(CH₂)_nCOOCH₂CH₂OOC(CH₂)_nNH₂；

其中，n＝10-50。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种低缩型活化聚酯工业丝，所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述低缩型活化聚酯工业丝的重量百分比为0.5～2.5％。

如上所述的一种低缩型活化聚酯工业丝，所述低缩型活化聚酯工业丝的线密度偏差率≤1.4％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长CV值≤8.0％。

本发明还提供了一种低缩型活化聚酯工业丝的制备方法，将改性聚酯的高粘切片经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型、活化油剂上油、卷绕和预活化处理步骤，制得低缩型活化聚酯工业丝；

所述挤出的温度为290～320℃；

所述冷却的风温为20～25℃；