一种帘子线用长丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种帘子线用长丝及其制备方法，帘子线用长丝采用皮芯结构，皮层聚酰胺材料易浸胶，极性酰胺键与橡胶粘结力强，作为皮层材料具有好的耐磨性、回弹性及耐疲劳性；芯层聚酯材料强度与刚性大，模量高，作为骨架材料提供支撑作用。

【技术实现步骤摘要】
一种帘子线用长丝及其制备方法
本专利技术涉及聚酰胺纤维
，具体涉及一种帘子线用长丝及其制备方法。
技术介绍
帘子线作为橡胶复合材料的骨架材料，广泛应用于橡胶轮胎、输送带、胶鞋等领域。在轮胎领域，帘子线作为汽车轮胎的骨架，作为一种补强材料，决定轮胎质量与性能。按照轮胎应用领域，对帘子线的性能要求也不完全相同，比较理想的帘子线应具有强度高、模量大、耐疲劳、耐老化、耐冲击、尺寸稳定性好、弹性好等优点。目前应用较多的为聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰胺帘子线。帘子线用丝生产方法有两种，一种是常规两步法，另一种是拉伸一步法，目前主要采用纺丝拉伸一步法。帘子线与橡胶界面的粘结力好坏对复合材料的性能至关重要，一般棉、粘胶、聚酰胺帘子线采用RFL(间苯二酚-甲醛-乳胶)浸胶处理后，其帘子线表面就可以与橡胶形成较好的粘结强度。聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链含有较多刚性的苯环结构，其结晶度高，结构紧密，大分子链中缺少极性基团且分子间不易形成氢键，采用RFL浸胶处理时，胶液不易渗透进去，浸胶之后与橡胶粘结力差，对橡胶骨架材料性能造成一定影响。目前，主要采用氯酚系列树脂改性RFL浸胶液(一步法)、用环氧或异氰酸酯等进行预处理、纺丝时预浸胶以及用等离子体进行表面改性提高复合材料界面的粘结强度，但工艺流程复杂，增加生产成本，且污染环境。聚酰胺6与聚酰胺66含有较多氢键，浸胶之后，与橡胶粘结力好，作为橡胶骨架材料，应用较多。对于聚酰胺帘子线而言，聚酰胺66较聚酰胺6结晶度高，分子排列规整，链子线用长丝强力高，高温下强力保持率高，热收缩率低等优点。聚酰胺66熔点较聚酰胺6高，具有耐高温性能好，在橡胶硫化时，可以提高硫化温度，缩短硫化时间，提高生产效率，一般聚酰胺66帘子线硫化达180以上，而聚酰胺6帘子线硫化时间为150℃左右。因此，聚酰胺66帘子线较聚酰胺6帘子线具有更优越的性能和更广的用途。CN103233283A(公开日2013-08-07)公布了一种高强高伸聚酯轮胎帘子线的制造方法、帘子线原丝及帘子线，采用两种聚合物共混纺丝制备帘子线原丝，A组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯与改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，组分含量为90-95wt％，B组分为聚酰胺，组分含量为5-10wt％。切片干燥后进行混合纺丝，共混纺丝法存在熔体混合不均匀弊端，且A组分与B组分为两种热力学不相容聚合物体系，采用共混纺丝法，两种聚合物熔体出喷丝板冷却过程中由于结晶不同步，易发生结晶诱导分相现象，降低材料的力学性能，增加其帘子线原丝的伸长不匀率，其次，采用A组分与B组分共混纺丝，由于A组分与橡胶的粘结强度不高，造成其制备的帘子线长丝与橡胶粘结强度偏低。CN102154716A(公开日2011-08-17)公布了一种锦涤工业丝的共纺方法，提供了一种通过共纺丝方法制备锦涤工业丝的方法，其中心是涤纶，外围的锦纶6完全包住中心的涤纶纤维。其中涤纶占15-30wt％，锦纶占85-70wt％。强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85wt％，断裂伸长率10-15％。涤纶与锦纶6纺丝成型条件不同，锦纶6纺丝张力大，与聚酯共纺时张力不好控制，且锦纶6容易结晶，卷绕时存在一定塌边现象，造成满卷率降低。采用共纺技术，涤纶与锦纶6仍然是独立的丝束，只是锦纶6丝束包裹涤纶丝束，其包裹效果一般，其作为帘子线用时，浸胶后与橡胶粘结力一般。其次共纺丝束中锦纶6含量高，占85-70wt％，由于锦纶6价格高于聚酯，造成生产成本投入较大。
技术实现思路
为了解决现有技术中帘子线用长丝材料不易浸胶、浸胶之后与橡胶粘结力差等缺点，本专利技术提供一种帘子线用长丝及其制备方法，帘子线用长丝采用皮芯结构，皮层聚酰胺材料易浸胶，极性酰胺键与橡胶粘结力强，作为皮层材料具有好的耐磨性、回弹性及耐疲劳性；芯层聚酯材料强度与刚性大，模量高，作为骨架材料提供支撑作用。本专利技术的第一个目的在于提供一种与橡胶粘结力强、高强帘子线用长丝。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述帘子线用长丝的制备方法。本专利技术的第三个目的在于提供一种上述帘子线用长丝的应用。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：[帘子线用长丝]一种帘子线用长丝，所述帘子线用长丝采用皮芯结构，皮层材料为聚酰胺，所述聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺5X和/或聚酰胺6X，优选聚酰胺5X，更优选聚酰胺56、聚酰胺510和/或聚酰胺512；芯层材料为聚酯，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和/或改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述帘子线用长丝皮层含量为10-50wt％，优选为15-40wt％，更优选为20-30wt％；芯层含量为50-90wt％，优选为60-80wt％，更优选为65-75wt％。所述聚酰胺5X由1,5-戊二胺和二元酸为单体聚合得到，所述聚酰胺6X由己二胺和二元酸为单体聚合得到，所述聚酰胺6为己内酰胺聚合、缩聚得到。所述聚酰胺5X、聚酰胺6X和聚酰胺6的生产原料还含有共聚单体和/或添加剂；优选地，所述共聚单体包括：脂肪族二羧酸、脂环式二羧酸、芳香族二羧酸、乙二胺、己二胺、环己二胺、苯二甲胺、6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸、ε-己内酰胺和ω-十二内酰胺中的任意一种或几种；和/或，优选地，所述添加剂包括：消光剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、结晶成核剂、荧光增白剂和抗静电剂中的任意一种或几种；优选地，所述添加剂的添加量占生产原料总重量的0.001-10％。所述1,5-戊二胺、己二胺和/或二元酸由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。所述二元酸包括C6-20的脂肪族二元酸，即：脂肪族二元酸的碳原子数目≥6，优选为8-20，更优选为10-16；具体而言，二元酸包括：己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸和Δ9-1,18十八烯二元酸。所述帘子线用长丝的纤度为200-3000dtex，优选为500-2500dtex，更优选为1000-2000dtex；和/或，所述帘子线用长丝的断裂强度为7.0-10.0cN/dtex，优选为8.0-9.6cN/dtex，更优选为8.5-9.2cN/dtex；和/或，所述帘子线用长丝的断裂伸长率为8-25％，优选为10-22％，更优选为14-18％；和/或，所用帘子线用长丝模量为40-90cN/dtex，优选为50-80cN/dtex，更优选为65-75cN/dtex；和/或，所述帘子线用长丝的干热收缩率为2.0-8.0％，优选为3.0-6.0％，更优选为4.0-5.0％。[帘子线用长丝的制备方法]上述共混纤维的制备方法包括如下步骤：(1)、将二元胺和二元羧酸聚合，形成聚酰胺5X或聚酰胺6X熔体；或者将己内酰胺聚合形成聚酰胺6熔体；或者，将所述聚酰胺树脂通过螺杆加热至熔融状态，形成熔体；(2)、将对苯二甲酸和二元醇聚合，形成聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯熔体；或者，将对苯二甲酸、乙二醇、第三单体磺酸盐、第四单体聚乙二醇和第五单体尼龙盐或尼龙低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帘子线用长丝，其特征在于：所述帘子线用长丝采用皮芯结构，皮层材料为聚酰胺，芯层材料为聚酯。

【技术特征摘要】
1.一种帘子线用长丝，其特征在于：所述帘子线用长丝采用皮芯结构，皮层材料为聚酰胺，芯层材料为聚酯。2.根据权利要求1所述的一种帘子线用长丝，所述聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺5X和/或聚酰胺6X，优选聚酰胺5X，更优选聚酰胺56、聚酰胺510和/或聚酰胺512。3.根据权利要求1-2任一项所述的一种帘子线用长丝，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和/或改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种帘子线用长丝，所述帘子线用长丝皮层含量为10-50wt％，优选为15-40wt％，进一步优选为20-30％；芯层含量为50-90wt％，优选为60-80wt％，进一步优选为65-75％。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种帘子线用长丝，所述聚酰胺5X由1,5-戊二胺和二元酸为单体聚合得到，所述1,5-戊二胺和/或二元酸由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种帘子线用长丝，所述二元酸包括C6-20的脂肪族二元酸，即：脂肪族二元酸的碳原子数目≥6，优选为8-20，更优选为10-16；具体而言，二元酸包括：己二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸和Δ9-1,18十八烯二元酸。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种帘子线用长丝，所述聚酰胺5X的生产原料还含有共聚单体和/或添加剂；优选地，所述共聚单体包括：脂肪族二羧酸、脂环式二羧酸、芳香族二羧酸、乙二胺、己二胺、环己二胺、苯二甲胺、6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸、ε-己内酰胺和ω-十二内酰胺中的任意一种或几种；和/或，优选地，所述添加剂包括：消光剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、结晶成核剂、荧光增白剂和抗静电剂中的任意一种或几种；优选地，所述添加剂的添加量占生产原料总重量的0.001-10％。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种帘子线用长丝，所述帘子线用长丝的纤度为200-3000dtex，优选为500-2500dtex，更优选为1000-2000dtex；和/或，所述帘子线用长丝的断裂强度为7.0-10.0cN/dtex，优选为8.0-9.6cN/dtex，更优选为8.5-9.2cN/dtex；和/或，所述帘子线用长丝的断裂伸长率为8-25％，优选为10-22％，更优选为14-18％；和/或，所用帘子线用长丝模量为40-90cN/dtex，优选为50-80cN/dtex，更优选为65-75cN/dtex；和/或，所述帘子线用长丝的干热收缩率为2.0-8.0％，优选为3.0-6.0％，更优选为4.0-5.0％。9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种帘子线用长丝的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：(1)、将二元胺和二元羧酸聚合，形成聚酰胺5X或聚酰胺6X熔体；或者将己内酰胺聚合形成聚酰胺6熔体；或者，将所述聚酰胺树脂通过螺杆加热至熔融状态，形成熔体；(2)、将对苯二甲酸和二元醇聚合，形成聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯熔体；或者，将对苯二甲酸、乙二醇、第三单体磺酸盐、第四单体聚乙二醇和第五单体尼龙盐或尼龙低聚物聚合，形成改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；或者，将所述聚酯树脂通过螺杆加热至熔融状态，形成熔体；(3)、将所述聚酰胺熔体与所述聚酯熔体通过各自熔体管道在复合纺丝组件汇合，通过皮芯复合喷丝板挤出形成初生丝；(4)、对所述初生丝进行处理后得到所述帘子线用长丝；其中，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝续，徐晓辰，秦兵兵，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术研发中心有限公司，凯赛生物产业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31