用于制备细旦聚酰胺纤维的组合物和方法技术

本发明专利技术涉及用于制备聚酰胺纤维的组合物，其包含(a)基于组合物的总重量约85至约99.9重量％，优选约90至约99.5重量％，更优选约95至约99.5％，例如约95至约99重量％聚酰胺；(b)基于组合物的总重量约0.1％至约15重量％，优选约0.1％至约10重量％，更优选约0.5％至约5％，例如约1至约5重量％一种或多种热塑性聚合物，其中组合物中的热塑性聚合物可与组分(a)溶混。本发明专利技术还涉及使用本发明专利技术组合物制备聚酰胺纤维的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及制备聚酰胺纤维的方法和其中使用的组合物。特别是，本专利技术涉及制备细旦聚酰胺纤维的方法和其中使用的组合物。专利技术背景细旦纤维与普通纤维相比具有为细和柔软的、具有皮肤手感、精致颜色和强织物覆盖率的优点。由细旦纤维制成的人造丝具有柔软手感和华丽外观，并且是制造高档礼服、高档羽绒服、衬衣和内衣的优异材料。因此，对细旦纤维的研究具有大的经济意义。目前，细旦纤维为“新合成纤维”的领导产品之一。努力研究了涤纶细旦纤维、聚丙烯细旦纤维并很大程度上开发了丙烯酸系细旦纤维，并使其生产工业化。尼龙(聚酰胺，PA)为更亲水、吸水、透气的并且与涤纶纤维和聚丙烯纤维相比具有更好的皮肤亲合力。然而，尼龙(聚酰胺，PA)的分子结构中存在大量氢键，使得它具有高结晶度，容易结晶，且在纺丝期间具有低拉伸变形水平。因此，难以通过直接熔体纺丝生产细旦聚酰胺纤维。细旦尼龙纤维通过复合纺丝方法生产，且所得纤维具有良好性能。例如，中国专利CN101333693B提供以约300-800m/min的纺丝速度生产细旦聚酰胺常产纤维的方法，通过所述方法可得到具有0.05～0.3分特的单丝线密度的细旦尼龙纤维。然而，该复合纺丝方法具有以下缺点。首先，纺丝的双组分纤维应通过碱溶液或有机溶剂再处理以得到细旦纤维，因此，该方法与直接熔体纺丝相比是复杂的；其次，回收再处理期间由碱溶液或有机溶剂溶解的聚合物是困难且昂贵的，因此生产成本极大提高，并且在排放期间可能导致环境问题；第三，在纺丝期间需要特殊的纺丝装配，因此该方法是复杂的。目前存在借助直接熔体纺丝生产细旦纤维的几种方法。中国专利CN101139749B公开了通过将尼龙用金属化合物改性，其后直接熔体纺丝而生产单丝线密度小于1分特的细旦尼龙纤维的方法。然而，尽管该方法可得到单丝线密度小于1分特的细旦尼龙纤维，它具有以下不足。首先，该方法通过将金属化合物母料结合到尼龙基体中而实现它的目的。当母料的量提高时，金属化合物会聚集成团块，由此阻塞喷丝头，且纤维不能平滑地流出，因此提高细丝起毛和纤维断裂，并且所得纤维的强度极大地下降(ChaoweiHAO，生产细旦多孔尼龙6弹性纤维的方法，合成纤维工业，2011，34(6)：41-43)。其次，由于聚酰胺熔体中的金属化合物团块，金属化合物母料的结合量和纺丝速度受限，这进一步影响对聚酰胺的改性效果。例如，文章“生产细旦多孔尼龙6弹性纤维的方法”(ChaoweiHAO等人，ChinaSyntheticFiberIndustry，2011，34(6)，第41-43页)指出当纤维中稀土元素的质量％为0.08％且纺丝速度为3800m/min时，纤维性能是最好的。相关文件(ChunhuaGUO，NewFineDenierNylonFiberAttractMuchAttention，TextileandApparelWeekly，2010，6:32)报告了通过该技术生产的细旦尼龙纤维物质的单丝线密度仅达到0.6分特，因此该方法仅可得到具有0.6分特～1分特的线密度的细旦尼龙纤维。因此，所有这些所述技术不能合理地得到细旦尼龙纤维。需要找到生产细旦尼龙纤维的可行且有效的新方法。概述为除去现有技术的不足，本专利技术提供用于制备细旦聚酰胺纤维的组合物和使用它制备细旦聚酰胺纤维的新方法。本专利技术组合物和方法通过加入添加剂而改进聚酰胺材料的流动性，使得所得聚酰胺纤维的线密度极大降低而不是纤维强度劣化。尤其是，在本专利技术一些优选实施方案中，本专利技术方法可得到具有0.4-0.8分特的线密度的细旦聚酰胺纤维，其中保持高纤维强度。本专利技术消除了在纤维生产期间聚酰胺的劣化，同时保持纤维的高强度。本专利技术在制备细旦聚酰胺纤维中使用热塑性聚合物以得到上述目的。特别是，本专利技术方法通过在工艺期间使用包含热塑性聚合物的组合物而得到具有低线密度和高机械性能如强度的聚酰胺纤维。专利技术详述一般而言，本专利技术涉及用于制备聚酰胺纤维的组合物，和使用该组合物制备聚酰胺纤维的方法。除非另外定义，本文所用所有技术和科学术语具有本专利技术所属领域中的技术人员通常理解的相同含义。当用于限定术语时，表述“一个/一种(a/an)”、“该”包括该术语的复数和单数形式。在本专利技术中，当使用时，表述“尼龙”、“聚酰胺”和“PA”互换地使用，。如本文所用术语“聚合物”包括均聚物，即由单一反应性化合物制备的聚合物，和共聚物，即通过至少两种聚合物形成反应性单体化合物反应而制备的聚合物。尽管聚酰胺也是热塑性聚合物，在本文中使用时，术语“热塑性聚合物”不等于本专利技术组合物的聚酰胺。本专利技术中的术语“热塑性聚合物”与术语“聚酰胺”独立且分开使用。术语“(甲基)丙烯酸酯”包括“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”。术语“可溶混”指两种聚合物的均匀混合物，即在固化时缺乏一种聚合物在另一种聚合物中的可识别区域或占据的混合物。在本专利技术第一方面中，本专利技术涉及用于制备聚酰胺纤维的组合物，其包含：(a)基于组合物的总重量约85至约99.9重量％，优选约90至约99.5重量％，更优选约95至约99.5％，例如约95至约99重量％聚酰胺，(b)基于组合物的总重量约0.1％至约15重量％，优选约0.1％至约10重量％，更优选约0.5％至约5％，例如约1至约5重量％一种或多种热塑性聚合物，其中组合物中的热塑性聚合物可与组分(a)溶混。组合物的组分(a)为聚酰胺。一般而言，用于形成纤维的任何类型的聚酰胺可适用作组分(a)，例如脂族和芳族聚酰胺，例如通过具有4-12个碳原子的脂族或芳族二羧酸和具有2-12个碳原子的脂族或芳族二胺缩合而得到的聚酰胺。适于本专利技术组合物的聚酰胺可通过本领域技术人员已知的任何聚合方法得到。例如，聚酰胺可通过CN1259533A(通过引用全部并入本文中)所述方法制备。适用于合成用于本文中的聚酰胺的脂族二羧酸包括但不限于己二酸、庚二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸和十二烷二酸。芳族二羧酸包括但不限于邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二羧酸。代表性脂族二胺包括例如亚烷基二胺，例如六亚甲基二胺和八亚甲基二胺。合适的芳族二胺例如为以下：二氨基苯，例如1,4-二氨基苯、1,3-二氨基苯和1,2-二氨基苯；二氨基甲苯，例如2,4-二氨基甲苯、2,3-二氨基甲苯、2,5-二氨基甲苯和2,6-二氨基甲苯；邻-、间-和对-二甲苯二胺；邻-、间-和本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备聚酰胺纤维的组合物，其包含：(a)基于组合物的总重量约85至约99.9重量％，优选约90至约99.5重量％，更优选约95至约99.5％，例如约95至约99重量％聚酰胺，(b)基于组合物的总重量约0.1％至约15重量％，优选约0.1％至约10重量％，更优选约0.5％至约5％，例如约1至约5重量％一种或多种热塑性聚合物，其中组合物中的热塑性聚合物可与组分(a)溶混。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.06 CN PCT/CN2013/0768791.用于制备聚酰胺纤维的组合物，其包含：
(a)基于组合物的总重量约85至约99.9重量％，优选约90至约99.5重量
％，更优选约95至约99.5％，例如约95至约99重量％聚酰胺，
(b)基于组合物的总重量约0.1％至约15重量％，优选约0.1％至约10重
量％，更优选约0.5％至约5％，例如约1至约5重量％一种或多种热塑
性聚合物，其中组合物中的热塑性聚合物可与组分(a)溶混。
2.根据权利要求1的组合物，其中热塑性聚合物的重均分子量为
1,000-20,000，优选3,000或更大，更优选5000或更大，最优选8000或更
大，或者约10,000，且约18,000或更小，更优选约15000或更小，或者12000
或更小，或者例如1,000-5000，优选1,000-3,000，或者3,000-5,000。
3.根据权利要求1或2的组合物，其中热塑性聚合物为乙烯基芳族单
体和(甲基)丙烯酸酯的共聚物；优选乙烯基芳族单体为未取代苯乙烯或者
被一个或多个选自甲基、乙基和丙基的基团，更优选甲基或乙基取代的苯
乙烯；且优选(甲基)丙烯酸酯中的醇结构部分衍生自C1-C10烷基醇，优选
C1-C4烷基醇，更优选甲醇、乙醇和丙醇、丁醇和2-乙基己醇。
4.根据权利要求3的组合物，其中聚合到共聚物中的乙烯基芳族单体
与(甲基)丙烯酸酯的摩尔比为约1:100至约100:1，优选约1:10至约10:1，
更优选约1:5至约5:1，或者它为约1:1。
5.根据权利要求3的组合物，其中共聚物包含基于共聚物的重量为
0-60重量％，优选0-50重量％，更优选0-35重量％的量的来自(甲基)丙烯
酸酯的单体单元。
6.根据权利要求1-5中任一项的组合物，其中热塑性聚合物为优选具

【专利技术属性】
技术研发人员：G·尹，王燕萍，倪健华，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，巴斯夫新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE