一种涤纶POY油剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种涤纶POY油剂及其制备方法，按重量份计，所述涤纶POY油剂包括：平滑剂50~80份；抗静电剂5~12份；集束剂7~10份；乳化剂20~30份；添加剂8~25份，本发明专利技术所述的涤纶POY油剂及其制备方法具有耐热性好、形成的油膜强度高以及抗静电性能佳的优点。膜强度高以及抗静电性能佳的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种涤纶POY油剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涤纶油剂制备
，特别涉及一种涤纶POY油剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]涤纶是世界上产能最大、应用最广的合成纤维品种。在我国化纤工业产量中，涤纶产量占总产量的80%以上。涤纶是以精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（MEG）为原料，经酯化或酯交换、再经缩聚反应制得成纤高聚物聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），之后将PET通过纺丝和后处理制成的纤维。其中，我国涤纶产业的产品主要有POY（预取向丝）、FDY（全拉伸丝）和DTY（拉伸变形丝）等，其中，涤纶POY预取向丝是由高速纺丝（纺速3000~3600m/min））得到部分取向的卷绕丝，经高速纺丝获得的取向度在未取向丝(UDY)和牵伸丝之间的化纤长丝。因此，涤纶POY具有较高取向度(一般双折射为0.025~0.060)，较大断裂伸长率(150~100%)、较低结晶度（lt；5%)，且结构稳定，在存放、运输过程中不变质，后加工性能好等特点，市场占有率较高。
[0003]已知的，由于合成纤维不具备天然纤维所具有的那种天然胶质和油膜，吸湿性差，不导电，因此在纺丝过程中容易因不断摩擦而产生静电，必须使用助剂以防止或消除静电积累，同时赋于纤维以柔软、平滑等特性，使其顺利通过后道工序，这种助剂统称为纤维纺丝油剂。一般地，优良的纤维纺丝油剂应具备以下的特性：平滑、抗静电、有集束或抱合等作用；热稳定性好，挥发性低；对金属无腐蚀作用；可洗性好，不影响纤维色泽；无臭无刺激性，在规定的贮藏条件下不分层、不腐败变质；调配与使用方便，原料易得，成本适宜。
[0004]在涤纶预取向丝POY生产过程中，涤纶POY油剂是纺丝过程中必不可少的助剂，它可以使纤维具有良好的平滑、集束和抗静电等性能，使纺丝能顺利进行并使纺出的长丝满足后续加工的要求。然而，长期以来国产化纤油剂存在质量不稳定或性能欠佳等技术壁垒，其质量和产量远远不能满足我国化纤企业的生产需要，主要表现在：第一，在高速纺丝过程中，涤纶长丝的拉伸变形过程在180~210℃的高温下进行，这就要求涤纶POY油剂具有较好的耐热性，其中，油剂的耐热性主要表现为油剂的发烟量小、焦油化程度低；第二，当前国产涤纶POY油剂主要以乳液型为主，在使用中由于乳液中通常存在80%以上的水分，形成的油膜强度较低，在热辊牵伸挤压、高温加热下水分易挥发，致使油膜破裂，从而改变纤维的摩擦特性，致使纤维的摩擦力增大，导致出现各单丝间丝束抱合性差、丝束在拨叉与锭子轴高速运转的时候易打滑、生产丝饼卷装外观螺旋纹明显等产品质量问题；第三，由于涤纶FDY纺丝工艺速度高、摩擦大，极易产生静电、导致毛丝和断头，因此，涤纶FDY油剂必须具备良好的抗静电性能，但我国现有纺丝油剂的抗静电性能差，对纤维丝的平滑性与集束性改善不理想。

技术实现思路

[0005]本专利技术设计出一种涤纶POY油剂及其制备方法，以克服现有涤纶POY油剂存在的耐热性差、形成的油膜强度低以及抗静电性能差的技术问题。
[0006]为解决上述问题，本专利技术公开了一种涤纶POY油剂的制备方法，按重量份计，所述涤纶POY油剂包括：平滑剂
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50~80份；抗静电剂
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5~12份；集束剂
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7~10份；乳化剂
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20~30份；添加剂
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8~25份；其中，按重量份计，所述添加剂包括：片状石墨
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5~8份；纳米二氧化硅颗粒
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30~50份。
[0007]进一步的，按重量份计，所述平滑剂包括：矿物油
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40~60份；聚醚
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20~30份；三羟甲基丙烷酯
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15~25份；油酸
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10~20份；磷酸酯
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5~10份。
[0008]进一步的，所述油酸为改性蓖麻油酸，所述改性蓖麻油酸的制备方法如下：首先将30~40重量份蓖麻油酸溶于适量有机溶剂中，搅拌均匀后、升温至80~90℃，之后加入2~3重量份引发剂，之后在搅拌下滴入20~30重量份丙烯酸酯，丙烯酸酯在30~40min内滴加完毕，丙烯酸酯滴加完毕后继续保温1~2h，之后通过减压蒸馏的方式去除有机溶剂，得到改性蓖麻油酸。
[0009]进一步的，所述平滑剂的制备方法如下：（1）按照重量配比将所述矿物油和聚醚混合均匀、并加热至70~80℃；（2）将所述三羟甲基丙烷酯缓慢加热至100~120℃后，备用；（3）将所述油酸加入至所述矿物油和聚醚的混合液中、搅拌均匀后，加入磷酸酯和0.5~2重量份的引发剂；（4）加入所述三羟甲基丙烷酯，在70~80℃下、搅拌反应0.5~1h后、冷却至室温即可。
[0010]进一步的，所述乳化剂包括双亲性表面活性剂和迁移性表面活性剂，所述双亲性表面活性剂为HLB值在7～9之间的表面活性剂，所述迁移性表面活性剂为HLB值在25～35之间的表面活性剂，所述双亲性表面活性剂和迁移性表面活性剂的重量比为（5~8）：1。
[0011]进一步的，所述片状石墨为改性石墨片，所述改性石墨片的制备方法如下：首先称取5~8重量份的石墨，并将其研磨至平均直径≤100um；称取15~25重量份的插层剂，将其配置成插层剂的溶液后，将研磨后的石墨分散至所述插层剂溶液中、在超声下进行插层反应，插层反应结束后过滤得到插层剥片后的石墨片，其中，所述插层剂为十二胺、十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种
或多种；称取30~50重量份的改性剂，将其溶于适量水配置成改性剂的水溶液，之后将插层剥片后的石墨片分散至改性剂的水溶液中，在90~120℃下进行改性反应0.5~0.8h，其中，所述改性剂为水溶性性醛酮胺缩聚物；改性反应结束后，加入3~5重量份的交联剂戊二醛，在60~80℃下反应2~3h后，过滤、得到改性石墨片。
[0012]进一步的，所述纳米二氧化硅颗粒为负载相变材料的纳米二氧化硅颗粒，所述相变材料为固
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固相变材料。
[0013]进一步的，所述负载相变材料的纳米二氧化硅颗粒的制备方法如下：（1）纳米二氧化硅的制备：分别称取取80~120重量份的正硅酸乙酯，800~1000重量份的乙醇、20~30重量份的去离子水以及3~5重量份的氨水，将正硅酸乙酯溶解于部分乙醇中，备用；将氨水、去离子水和剩余乙醇混合，搅拌均匀后，将其滴加至正硅酸乙酯的乙醇溶液中，并在30~40℃下搅拌1~2h，之后回流除去反应产物中的氨后，将剩余反应产物加热至30~40℃、并加入50~80重量份的六甲基二硅氮杂烷，在30~40℃下搅拌1~2h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涤纶POY油剂的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述涤纶POY油剂包括：平滑剂
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50~80份；抗静电剂
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5~12份；集束剂
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7~10份；乳化剂
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20~30份；添加剂
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8~25份；其中，按重量份计，所述添加剂包括：片状石墨
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5~8份；纳米二氧化硅颗粒
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30~50份。2.根据权利要求1所述的涤纶POY油剂的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述平滑剂包括：矿物油
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40~60份；聚醚
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20~30份；三羟甲基丙烷酯
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15~25份；油酸
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10~20份；磷酸酯
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5~10份。3.根据权利要求2所述的涤纶POY油剂的制备方法，其特征在于，所述油酸为改性蓖麻油酸，所述改性蓖麻油酸的制备方法如下：首先将30~40重量份蓖麻油酸溶于适量有机溶剂中，搅拌均匀后、升温至80~90℃，之后加入2~3重量份引发剂，之后在搅拌下滴入20~30重量份丙烯酸酯，丙烯酸酯在30~40min内滴加完毕，丙烯酸酯滴加完毕后继续保温1~2h，之后通过减压蒸馏的方式去除有机溶剂，得到改性蓖麻油酸。4.根据权利要求2或3所述的涤纶POY油剂的制备方法，其特征在于，所述平滑剂的制备方法如下：（1）按照重量配比将所述矿物油和聚醚混合均匀、并加热至70~80℃；（2）将所述三羟甲基丙烷酯缓慢加热至100~120℃后，备用；（3）将所述油酸加入至所述矿物油和聚醚的混合液中、搅拌均匀后，加入磷酸酯和0.5~2重量份的引发剂；（4）加入所述三羟甲基丙烷酯，在70~80℃下、搅拌反应0.5~1h后、冷却至室温即可。5.根据权利要求1所述的涤纶POY油剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂包括双亲性表面活性剂和迁移性表面活性剂，所述双亲性表面活性剂为HLB值在7～9之间的表面活性剂，所述迁移性表面活性剂为HLB值在25～35之间的表面活性剂，所述双亲性表面活性剂和迁移性表面活性剂的重量比为（5~8）：1。6.根据权利要求1所述的涤纶POY油剂的制备方法，其特征在于，所述片状石墨为改性石墨片，所述改性石墨片的制备方法如下：首先称取5~8重量份的石墨，并将其研磨至平均直径≤100um；称取15~25重量份的插层剂，将其配置成插层剂的溶液后，将研磨后的石墨分散至所述插层剂溶液中、在超声下进行插层反应，插层反应结束后过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建成，陈小琴，蔡敏杰，仰志明，朱通彧，骆鹏，
申请(专利权)人：浙江恒翔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：