一种高粘聚酰胺56树脂、高强聚酰胺56工业丝及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种高粘聚酰胺56树脂、高强聚酰胺56工业丝及其制备方法与应用。所述高强聚酰胺56工业丝的制备方法为将高粘聚酰胺56树脂采用单螺杆或双螺杆挤出机加热熔融，进入纺丝箱进行拉丝得到初生丝，然后对初生丝进行保温、冷却、上油、预网络、多级拉伸、紧张定型、松弛定型、主网络、卷绕制得。本发明专利技术提供的高强聚酰胺56工业丝具有较好的力学性能与耐湿热性能，可应用于缝纫线、轮胎帘子线、气囊丝、脱模布、水布、帆布、安全带、绳索、渔网、工业过滤布、传输带、降落伞、帐篷、箱包领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高粘聚酰胺56树脂、高强聚酰胺56工业丝及其制备方法与应用
本专利技术属于聚酰胺材料
，涉及一种高粘聚酰胺56树脂、高强聚酰胺56工业丝及其制备方法与应用。
技术介绍
涤纶、锦纶工业丝具有强度高、伸长率低、尺寸稳定性好、耐疲劳和耐老化等特点，使得其广泛应用于轮胎帘子线、帆布、传输带、安全气囊、降落伞、绳索、安全带、工业滤布或帐篷等领域。工业丝的生产工艺有两种：一种是采用熔体直接纺丝法，另一种是采用切片固相增粘间接纺丝法。聚酰胺66与聚对苯二甲酸已二醇酯已经部分采用熔体直接纺丝，聚酰胺6因聚合物中含有8～10wt％单体，需要经过除单工序去除单体，目前无法直接进行熔体纺丝，需要先制备低粘度树脂，然后采用固相增粘制备高粘切片生产工业丝。目前对聚酰胺56固相增粘技术与在工业丝中的应用没有相关研究报道，特别是固相增粘后树脂调湿处理与采用双螺杆在线喷水纺丝技术没有相关研究。专利号CN106868624B公开了一种聚酰胺5X高强丝及其制备方法，所述聚酰胺5X高强丝的断裂强度为8.0～10.0cN/dtex，断裂伸长率为10～15％，所述聚酰胺5X高强丝断裂伸长率偏低。专利号CN106835329B公开了一种聚酰胺5X中强丝及其制备方法，所述聚酰胺5X中强丝的断裂强度为6.0～8.0cN/dtex，断裂伸长率为20.8～25％，所述聚酰胺5X中强丝断裂强度偏低。专利CN110055602A公开了一种聚酰胺56高强力工业丝及其制备方法，采用高速卷绕低倍牵伸工艺，卷绕速度大于4000m/min，总牵伸倍率为1.90～2.85。一般制备高强力工业丝采用高倍牵伸低速卷绕工艺，牵伸倍数≥4.0倍，卷绕速度≤3500m/min。采用高速卷绕低倍牵伸工艺，卷绕速度大于4000m/min，牵伸倍数小于3.0，卷绕速度高，纤维牵伸过程中在不同热辊上面停留时间相对缩短，即纤维高温定型时间缩变短，其次采用低倍率拉伸工艺，造成纤维结晶与取向偏低，制备的纤维断裂强力偏低与尺寸稳定性变差。另一方面，聚酰胺56为奇偶碳排列结构，酰胺键比例高，吸水性强，饱和吸水率比聚酰胺66高约50％，比PA6高约30％，而纺丝过程中，为了消除纤维静电，减少设备摩擦损伤，出喷丝孔的初生丝需要经过上油处理。目前，聚酯、聚酰胺6、聚酰胺66工业丝一般采用乳液油轮上油方式，乳液中水分含量为80～90％，聚酰胺56采用乳液上油，上油过程中初生丝会快速吸收乳液中的水分，造成吸水结晶现象，纤维结晶度增加，不利于纤维后续高倍牵伸，纤维断裂强度降低，后续进行高倍牵伸，会增加断单丝次数与丝饼毛丝个数，无法正常生产。因此，开发具有良好的力学性能、耐湿热性的高强聚酰胺56工业丝是目前急需解决的技术问题。
技术实现思路
专利技术的第一个目的在于提供一种高粘聚酰胺56树脂及其制备方法。通过控制干燥温度、时间、真空度或氮气流速制备增粘聚酰胺56树脂，低粘聚酰胺56树脂在高温、真空或氮气氛围条件下端氨基与羧基继续发生缩聚反应，反应生产的水分被不停的抽走，促进化学正向反应，得到增粘聚酰胺56树脂，同时树脂含水率降低，粘度过大，造成熔体流动性变差，影响工业丝后续高倍牵伸，通过增加树脂调湿处理环节，重新制备合适水分高粘聚酰胺56树脂，提高熔体流动性。通过干燥工艺优化，所得高粘聚酰胺56树脂分子量大、分子量分布窄、小分子含量低、热结晶温度增加、结晶峰半峰宽宽度小。本专利技术的第二个目的在于提供一种高强、耐湿热聚酰胺56工业丝及其制备方法。本专利技术的第三个目的在于提供一种高强聚酰胺56工业丝的应用。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：本专利技术提供了一种高粘聚酰胺56树脂，所述高粘聚酰胺56树脂96％硫酸的相对粘度为3.2～3.8，优选为3.3～3.6，更优选为3.4～3.5；和/或，所述高粘聚酰胺56树脂在树脂调湿处理后的含水率为300～600ppm，优选为350～550ppm，更优选为400～500ppm。优选地，所述高粘聚酰胺56树脂的数均分子量为25000～50000，优选为30000～45000，更优选为35000～40000；和/或，所述高粘聚酰胺56树脂的数均分子量分布为1.5～2.2，优选为1.7～2.1，更优选为1.8～2.0；和/或，所述高粘聚酰胺56树脂的低聚物含量≤1.0wt％，优选为≤0.8wt％，更优选为≤0.6wt％；和/或，所述高粘聚酰胺56树脂的热结晶峰温度≥208℃，优选为≥212℃，更优选为≥215℃，所述高粘聚酰胺56树脂的热结晶峰半峰宽宽度≤10℃，优选为≤8℃，更优选为≤6℃；和/或，所述高粘聚酰胺56树脂的低聚物包括己二酸和戊二胺的环状一聚体、环状二聚体、环状三聚体中的一种或多种。所述高强聚酰胺56树脂的生产原料包括1,5-戊二胺和己二酸；或者，以1,5-戊二胺和己二酸为单体聚合得到的聚酰胺树脂56，其中，所述戊二胺可以为化学来源或者生物物质来源的1,5-戊二胺，优选为生物物质来源的1,5-戊二胺。本专利技术另一方面，还提供一种制备高粘聚酰胺56树脂的方法，包括以下步骤：(1)将相对粘度为2.4～2.8的低粘聚酰胺56树脂通过高温干燥处理，得到增粘聚酰胺56树脂；(2)将步骤(1)中得到的所述增粘聚酰胺56树脂进行树脂调湿处理，得到所述高粘聚酰胺56树脂。在本专利技术一些优选实施方式中，在步骤(1)中，所述高温干燥处理，为采用抽真空或惰性气体保护，所述抽真空时的真空度为-0.05～-0.1Mpa；和/或，所述高温干燥处理的温度为150～200℃，优选为160～180℃；和/或，所述高温干燥处理的时间为10～30h，优选为15～25h；和/或，所述高温干燥处理的设备为真空转鼓干燥机或连续减湿热氮气干燥机；和/或，所述增粘聚酰胺56树脂相对粘度为3.2～3.8，含水率为30～200ppm。在本专利技术一些优选实施方式中，在步骤(2)中，经树脂调湿处理后的所述高粘度聚酰胺56树脂含水率为300～600ppm；和/或，所述树脂调湿处理的温度为80～110℃；和/或，所述树脂调湿处理为采用氮气混水蒸汽进行所述调湿处理，氮气露点控制在-20℃至20℃范围内。本专利技术的另一方面还提供了一种高强聚酰胺56工业丝，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂强度为8.0～10.0cN/dtex，优选为8.3～9.5cN/dtex，更优选为8.6～9.3cN/dtex；和/或，经过水浴处理后，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂强度保持率为≥88％，优选为≥90％，更优选为≥92％；和/或，经过工业丝调湿处理后，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂强度保持率为≥90％，优选为≥93％，更优选为≥95％。优选地，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂伸长率为16～24％，优选为17～22％，更优选为18～20％；和/或，经过水浴处理后，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂伸长率为≤33％，优选为≤28％，更优选为≤25％；和/或，伸长率波动为≤10％，优选为≤8％，更优选为≤6％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高粘聚酰胺56树脂，其特征在于：所述高粘聚酰胺56树脂96％硫酸的相对粘度为3.2～3.8，优选为3.3～3.6，更优选为3.4～3.5；和/或，/n所述高粘聚酰胺56树脂在树脂调湿处理后的含水率为300～600ppm，优选为350～550ppm，更优选为400～500ppm。/n

【技术特征摘要】
1.一种高粘聚酰胺56树脂，其特征在于：所述高粘聚酰胺56树脂96％硫酸的相对粘度为3.2～3.8，优选为3.3～3.6，更优选为3.4～3.5；和/或，
所述高粘聚酰胺56树脂在树脂调湿处理后的含水率为300～600ppm，优选为350～550ppm，更优选为400～500ppm。


2.如权利要求1所述的高粘聚酰胺56树脂，其特征在于：所述高粘聚酰胺56树脂的数均分子量为25000～50000，优选为30000～45000，更优选为35000～40000；和/或，
所述高粘聚酰胺56树脂的分子量分布为1.5～2.2，优选为1.7～2.1，更优选为1.8～2.0；和/或，
所述高粘聚酰胺56树脂的低聚物含量≤1.0wt％，优选为≤0.8wt％，更优选为≤0.6wt％；和/或，
所述高粘聚酰胺56树脂的热结晶峰温度≥208℃，优选为≥212℃，更优选为≥215℃；和/或，
所述高粘聚酰胺56树脂的热结晶峰半峰宽宽度≤10℃，优选为≤8℃，更优选为≤6℃；和/或，
所述高粘聚酰胺56树脂的低聚物包括己二酸和戊二胺的环状一聚体、环状二聚体、环状三聚体中的一种或多种。


3.一种制备如权利要求1或2所述的高粘聚酰胺56树脂的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)将相对粘度为2.4～2.8的低粘聚酰胺56树脂通过高温干燥处理，得到增粘聚酰胺56树脂；
(2)将步骤(1)中得到的所述增粘聚酰胺56树脂进行树脂调湿处理，得到所述高粘聚酰胺56树脂。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，
所述高温干燥处理，为采用抽真空或惰性气体保护，所述抽真空时的真空度为-0.05～-0.1Mpa；和/或，
所述高温干燥处理的温度为150～200℃，优选为160～180℃；和/或，
所述高温干燥处理的时间为10～30h，优选为15～25h；和/或，
所述高温干燥处理的设备为真空转鼓干燥机或连续减湿热氮气干燥机；和/或，
所述增粘聚酰胺56树脂相对粘度为3.2～3.8，含水率为30～200ppm。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，
经树脂调湿处理后的所述高粘度聚酰胺56树脂含水率为300～600ppm；和/或，
所述树脂调湿处理的温度为80～110℃；和/或，
所述树脂调湿处理为采用氮气混水蒸汽进行所述调湿处理，氮气露点控制在-20℃至20℃范围内。


6.一种高强聚酰胺56工业丝，其特征在于：所述高强聚酰胺56工业丝的断裂强度为8.0～10.0cN/dtex，优选为8.3～9.5cN/dtex，更优选为8.6～9.3cN/dtex；和/或，
经过水浴处理后，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂强度保持率为≥88％，优选为≥90％，更优选为≥92％；和/或，
经过工业丝调湿处理后，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂强度保持率为≥90％，优选为≥93％，更优选为≥95％。


7.如权利要求6所述的高强聚酰胺56工业丝，其特征在于：所述高强聚酰胺56工业丝的断裂伸长率为16～24％，优选为18～22％，更优选为19～20％；和/或，
经过水浴处理后，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂伸长率为≤33％，优选为≤28％，更优选为≤25％；伸长率波动为≤10％，优选为≤8％，更优选为≤6％；和/或，
经过工业丝调湿处理后，所述高强聚酰胺56工业丝的断裂伸长率为≤27％，优选为≤26％，更优选为≤25％；伸长率波动为≤3％，优选为≤2％，更优选为≤1％。


8.如权利要求6所述的高强聚酰胺56工业丝，其特征在于：所述水浴处理温度为70～110℃，优选为75～100℃，更优选为80～90℃，水浴处理时间为20～60min，优选为30～50min；和/或，所述调湿处理温度为18～30℃，优选为20～27℃，调湿处理湿度为60～95％，调湿处理时间为1～48h，优选为4～40h，更优选为8～30h；和/或，
所述高强聚酰胺56工业丝的断单丝次数≤5个/24h，优选为≤3个/24h，更优选为≤2个/24h；和/或，
所述高强聚酰胺56工业丝的毛丝≤10个/10kg卷装，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝续，陈万钟，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术股份有限公司，CIBT美国公司，凯赛乌苏生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31