一种易染复合弹性纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及弹性纤维技术领域，具体涉及一种易染复合弹性纤维及其制备方法。所述复合弹性纤维所述复合弹性纤维通过热塑性聚酯切片、改性PBT切片进行熔融纺丝制得，所述热塑性聚酯切片包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸丙二醇酯65

【技术实现步骤摘要】
一种易染复合弹性纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及弹性纤维材料
，具体涉及一种易染复合弹性纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酯纤维是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁酯二醇酯(PBT)等代表的一类力学性能优异且可加工性强的纺丝材料，被广泛应用于各类纺织产品中。但由于不同应用领域和使用环境的区别对聚酯纤维的性能有着差异化的要求，而单一的PET、PBT或PTT纤维由于其材料的特性造成应用的受限是在所难免的，比如PBT的综合性能较好但缺口冲击强度低、韧性差且难上染；PET由于分子排列紧密且缺少亲水基导致其吸湿性差、拉伸恢复性且易燃；PTT具有优异的拉伸回弹性和稳定性，但吸水性和耐热性差。
[0003]而对于纤维染色方面，PTT相比与PBT和PET具有更好的染色性能，其通常采用分散染料进行中高温染色加工，而随着阳离子染色技术的更迭发展，阳离子染色方式凸显出价格便宜、品种多、环保、色泽更鲜艳且色牢度高的优势，更符合市场上对纤维产品多样化的要求。因此，为了进一步进行对纤维产品的深入研究和开发，也需要对纤维产品的染色加工进行拓宽研究。因此，本专利技术希望通过克服单一聚酯纤维的缺陷得到一种综合力学性能强、染色性能好且可加工性优良的复合弹性纤维，以满足市场多样化的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种易染复合弹性纤维，所述弹性纤维具有良好的综合力学性能、耐热性、加工性能和染色性能；并且所述复合弹性纤维的制备方法操作简单、产品质量稳定且适于大规模生产。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现：一种易染复合弹性纤维，所述复合弹性纤维通过热塑性聚酯切片、改性PBT切片进行熔融纺丝制得，所述热塑性聚酯切片包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸丙二醇酯65
‑
80份、聚酰胺共聚物10
‑
25份、增容剂2
‑
8份、润滑剂0.5
‑
3份、抗氧剂0.1
‑
1份。
[0006]进一步的，所述改性PBT切片的分子链上无规分布有磺酸基团。
[0007]进一步的，所述改性PBT切片的制备方法包括如下步骤：(1)将对苯二甲酸、1,4
‑
丁二醇、1,4
‑
环己烷二甲醇和钛酸四丁酯放入反应釜中，向反应釜内通入氮气，在230
‑
250℃温度边搅拌边反应2
‑
4h；(2)加入间苯二甲酸双羟乙酯
‑5‑
磺酸钠于反应釜中，反应温度为230
‑
250℃，反应压力为20
‑
80Pa，反应时间为30
‑
50min，进行预缩聚，然后升高反应温度为240
‑
260℃，反应压力为20
‑
60Pa，反应时间为2
‑
3h，反应结束后待物料冷却后切片，即得到所述改性PBT切片。
[0008]进一步的，在步骤(1)中，对苯二甲酸与1,4
‑
丁二醇和1,4
‑
环己烷二甲醇的总摩尔比为1:1.6
‑
1.8，1,4
‑
环己烷二甲醇与1,4
‑
丁二醇的摩尔比为1:2
‑
2.5。所述钛酸四丁酯的
加入质量为对苯二甲酸加入质量的0.03％。
[0009]进一步的，在步骤(2)中，间苯二甲酸双羟乙酯
‑5‑
磺酸钠的质量为理论产物质量的5
‑
20％。
[0010]本专利技术采用上述技术方案在PBT分子链上引入1,4
‑
环己烷二甲醇和磺酸基团，得到力学性能好、耐热性高、易染色和易加工的改性PBT切片。其中，通过在步骤(1)中加入1,4
‑
环己烷二甲醇，使得改性PBT的结晶能力有所下降，进而能够避免所述改性PBT切片在加工过程中出现翘曲变形；并且能够增加最终改性PBT聚酯的熔体粘度、强度和流动性，进而改善该改性PBT切片的强度、加工性能和耐热性。通过步骤(2)中加入间苯二甲酸双羟乙酯
‑5‑
磺酸钠，适当引入磺酸基团作为活性染色位点显著改善所述改性PBT切片的染色性能。
[0011]进一步的，所述聚酰胺共聚物的制备方法具体为：将间苯二胺和改性二胺预聚体加入到90
‑
110mL的二甲基乙酰胺溶剂中搅拌溶解，溶解后转至
‑5‑
0℃的恒温冷冻循环浴中，再向其中滴加17.5
‑
19.2g的间苯二甲酰氯，维持温度在15
‑
25℃下搅拌1
‑
2h，加入7
‑
8g的氢氧化钙得到粘稠聚合物，将该粘稠聚合物置于去离子水中析出，水洗后置于烘箱内烘干，即得到所述聚酰胺共聚物。
[0012]更进一步的，所述改性二胺预聚体与间苯二胺的摩尔比为1:8.5
‑
9.2。
[0013]更进一步的，所述改性二胺预聚体的制备方法具体为：将2,4
‑
二氨基苯磺酸和无水氯化钙加热至80
‑
90℃，并溶解在30
‑
40mL的二甲基乙酰胺中，然后转至
‑5‑
0℃的低温循环冷冻浴中，缓慢加入间苯二甲酰氯反应20
‑
25min后，升高温度至10
‑
15℃反应0.5
‑
1h，再加入间苯二胺，升高反应温度至20
‑
25℃继续搅拌1
‑
1.5h，最后将得到的粘稠聚合物置于去离子水中析出，经水洗、烘干后即得到改性二胺预聚体。其中，所述2,4
‑
二氨基苯磺酸、无水氯化钙、间苯二甲酰氯和间苯二胺的摩尔比分别为1:2:2:2。
[0014]进一步的，所述增容剂为十六烷基胺、邻羟基苯甲酸苯酯、聚乙烯—乙烯醇共聚物、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯共聚物中的至少一种。
[0015]进一步的，所述润滑剂为液体石蜡、有机硅烷、油酸酰胺和乙撑双脂肪酸胺中的至少一种。
[0016]进一步的，所述氧化剂为烷基磷酸酯、磷酸三甲酯、亚磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种。
[0017]进一步的，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度为0.8
‑
1.2dL/g。
[0018]本专利技术采用上述技术方案，通过聚酰胺共聚物的加入能够有效改善聚对苯二甲酸丙二醇酯的强度、耐热性和稳定性。其中，通过上述制备方法得到的所述聚酰胺共聚物具有强力学性能好和热稳定性高的特点。作为本专利技术更优选的，通过改性二胺预聚体的制备方法将2,4
‑
二氨基苯磺酸作为第三单体引入该聚酰胺共聚物的共聚改性中作为活性染色位点，用于增强该热塑性聚酯切片的染色性能。同时磺酸基团本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易染复合弹性纤维，其特征在于：所述复合弹性纤维通过热塑性聚酯切片、改性PBT切片进行熔融纺丝制得，所述热塑性聚酯切片包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸丙二醇酯65
‑
80份、聚酰胺共聚物10
‑
25份、增容剂2
‑
8份、润滑剂0.5
‑
3份、抗氧剂0.1
‑
1份。2.根据权利要求1所述的一种易染复合弹性纤维，其特征在于：所述改性PBT切片的分子链上无规分布有磺酸基团。3.根据权利要求2所述的一种易染复合弹性纤维，其特征在于：所述改性PBT切片的制备方法包括如下步骤：(1)将对苯二甲酸、1,4
‑
丁二醇、1,4
‑
环己烷二甲醇和钛酸四丁酯放入反应釜中，向反应釜内通入氮气，在230
‑
250℃温度边搅拌边反应2
‑
4h；(2)加入间苯二甲酸双羟乙酯
‑5‑
磺酸钠于反应釜中，反应温度为230
‑
250℃，反应压力为20
‑
80Pa，反应时间为30
‑
50min，进行预缩聚，然后升高反应温度为240
‑
260℃，反应压力为20
‑
60Pa，反应时间为2
‑
3h，反应结束后待物料冷却后切片，即得到所述改性PBT切片。4.根据权利要求3所述的一种易染复合弹性纤维，其特征在于：在步骤(1)中，对苯二甲酸与1,4
‑
丁二醇和1,4
‑
环己烷二甲醇的总摩尔比为1:1.6
‑
1.8，1,4
‑
环己烷二甲醇与1,4
‑
丁二醇的摩尔比为1:2
‑
2.5。5.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王易意，
申请(专利权)人：东莞易昌塑胶布业有限公司，
类型：发明
国别省市：