[发明专利]一种高强型聚酯工业丝及其制备方法

权利要求书

1.一种高强型聚酯工业丝，其特征是：高强型聚酯工业丝的材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：

式中，R₁和R₂各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R₃选自碳原子数为1～5的烷基，R₄选自碳原子数为2～5的烷基；

高强型聚酯工业丝的断裂强度≥8.1cN/dtex；

所述改性聚酯中环状低聚物的含量≤0.6wt％；

所述改性聚酯的数均分子量20000～27000，分子量分布指数为1.8～2.2；

所述改性聚酯中带支链的二元醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3～5％。

2.根据权利要求1所述的一种高强型聚酯工业丝，其特征在于，所述高强型聚酯工业丝的纤度为275～1100dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率中心值为13.5～17.0％，断裂伸长率偏差率为±1.5％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为5.7～6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为±0.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为4.3～9.3％，网络为6±2个/m，含油率为0.4～0.9％。

3.根据权利要求1或2所述的一种高强型聚酯工业丝，其特征在于，所述带支链的二元醇为2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇、4,4-二乙基-1,7-庚二醇、4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇、3,3-二丙基-1,5-戊二醇、4,4-二丙基-1,7-庚二醇、4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇、3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇或3,3-二戊基-1,5-戊二醇。

4.根据权利要求3所述的一种高强型聚酯工业丝，其特征在于，所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯；所述改性聚酯的具体制备步骤如下：

(1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇配成浆料，加入催化剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；

(2)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为260～270℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为275～285℃，反应时间为50～90min，制得改性聚酯。

5.根据权利要求4所述的一种高强型聚酯工业丝，其特征在于，步骤(1)中，对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.06，所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％，所述稳定剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％；

所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。

6.制备如权利要求1～5任一项所述的一种高强型聚酯工业丝的方法，其特征是：将所述改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强型聚酯工业丝；

所述冷却时，保持纵向高度不变，增大缓冷腔室的横截面积，同时缓冷腔室采用保温的方式保持喷丝板的板面温度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g；清理喷丝板的周期延长了35～45％，纺丝组件的更换周期≥40天。