一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法，包括含氟PTT无规共聚酯熔体的制备和含氟PTT无规共聚酯FDY纤维的制备；在含氟PTT无规共聚酯熔体的制备工艺中采用四氟对苯二甲酸、对苯二甲酸和1,3-丙二醇作为原料，并加入抑制剂制备得到含氟PTT无规共聚酯熔体，将熔体经螺杆熔融挤出、冷却、上油、拉伸和卷绕制得含氟PTT无规共聚酯FDY纤维。本发明专利技术所得的含氟PTT无规共聚酯FDY纤维断裂强度3～5cN/dex；断裂伸长率为18～45%。由于氟原子的引入，改善了聚酯FDY纤维的超疏水、憎水憎油、防污方面性能，在防水服，耐脏的工作服以及某些特殊行业的工作服制造中有巨大的前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法，包括含氟PTT无规共聚酯熔体的制备和含氟PTT无规共聚酯FDY纤维的制备；在含氟PTT无规共聚酯熔体的制备工艺中采用四氟对苯二甲酸、对苯二甲酸和1,3-丙二醇作为原料，并加入抑制剂制备得到含氟PTT无规共聚酯熔体，将熔体经螺杆熔融挤出、冷却、上油、拉伸和卷绕制得含氟PTT无规共聚酯FDY纤维。本专利技术所得的含氟PTT无规共聚酯FDY纤维断裂强度3～5cN/dex；断裂伸长率为18～45%。由于氟原子的引入，改善了聚酯FDY纤维的超疏水、憎水憎油、防污方面性能，在防水服，耐脏的工作服以及某些特殊行业的工作服制造中有巨大的前景。【专利说明】一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法，特别是涉及一种苯环上的氢被氟取代的含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法。
技术介绍
聚酯(PET)是目前人类使用最为广泛的合成高聚物之一，早在二十世纪40年代就合成出了 PET，并发现其具有优异的性能，而广泛的应用于纺织、包装、医疗卫生、汽车、电子电器、安全防护、环境保护等领域。在纺丝过程中引入拉伸作用，可以获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，称为全拉伸丝，即FDY。FDY主要用作喷水织机织物的经纱，常规的有涤纶和锦纶的全拉伸丝，都属于化纤长丝。FDY面料手感顺滑柔软，经常被用于织造仿真丝面料，在服装和家纺方面有广泛的用途。聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是继聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之后新研发的一种极具发展前途的新型聚酯高分子材料，1998年被美国评为六大石化新产品之一。与PET、PBT相比，PTT具有更好的弹性、尺寸稳定性和染色性等。同时具有抗紫外线、抗内应力、低吸水性、低静电以及良好的生物降解性、可循环利用等多种优良特性，因此广泛应用于地毯工业、服装材料、工程塑料等领域。随着社会的进步，人民生活水平的提高，对聚酯纤维的差别化、功能化需要越来越高。因此聚酯的改性也变得尤为的重要，聚酯改性目的除了对普通聚酯性能进行优化外，主要是通过改性手段赋予新型聚酯差别化的功能性特征。例如:抗静电、阻燃、吸湿排汗、防污防臭等。目前，聚酯主要新品种有:抗静电聚酯、高强耐磨聚酯、仿棉超软聚酯、超疏水性聚酯、抗污聚酯等。目前，通过在聚合物中引入氟原子，从而改善材料的表面性能，如疏水疏油性及防污性等，以及赋予聚酯材料各种功能。由于含氟聚合物通常具有低表面能、低摩擦系数和不粘附性，灰尘污物难于附着等特性，因此含氟聚合物的抗污耐磨性好。而当前含氟聚合物以氟代烯烃类聚合物为主(例如:聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、乙烯?四氟乙烯共聚物等)；含氟聚氨酯、含氟聚醚、含氟聚酯等的研究则相对滞后。许多学者对含氟化合物改性聚酯进行了研究，并取得了一定的成果。目前含氟化合物改性聚酯的方式主要是通过加入含氟封端剂，或者加入含氟二元醇、含氟二元酸等含氟化合物作为第三单体来改性聚酯。王忠刚等(王忠刚，李文娟，由继业.具有低表面能的含氟聚酯及其制备方法:中国，CNlOl 139434A，2008.)采用含氟封端剂的加入，间苯二甲酸二甲酯和丁二醇采用酯交换法，加入含氟封端剂N?羟乙基全氟辛酰胺，制备出了含氟量低而耐沾污性能好的聚酯材料。胡娟(胡娟.含氟聚酯和光刻胶波导材料的分子设计与性能研究.硕士论文，吉林:吉林大学，2007.)利用分子设计的原理，通过添加含氟二元醇共聚的方式，将对苯二甲酰氯、六氟双酚A和含氟辛二醇三元共聚合成出了新型高含氟量的聚酯。该聚酯具有优异的性能而被应用于光波导材料。Qingzeng Zhu等(Q Z Zhu, CC Han.Synthesis and crystalization behaviors of highly fluorinated aromaticpolyesters .Polymer2007 (48):3624~3631.)通过添加含氟二元酸共聚的方式改性聚酯，2，3，4，5~四氟邻苯二甲酸改性聚邻苯二甲酸乙二醇酯，聚酯的结晶性能得到改善。然而，将这些含有氟元素的聚酯应用于纺织及包装材料中有一定的局限性，主要问题在于现有技术的含有氟元素的聚酯分子量低，不能满足纺丝和成膜的要求；现有技术目前主要是通过织物的含氟后整理方式来赋予其防水防污功能，而这类方法最大的缺点在于难以解决时效性、耐久性及耐磨性等问题，并且费时费力。因此，开发含氟聚酯纤维用于纺织及包装材料的超疏水、憎水憎油、防污性能的改性，必将具有重要的理论意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术提供一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法，特别是提供一种苯环上的氢被氟取代的含氟PTT无规共聚酯FDY纤维及其制备方法。本专利技术所述的含氟PTT无规共聚酯FDY纤维采用含氟PTT无规共聚酯纺丝，所述含氟PTT无规共聚酯是通过对苯二甲酸、四氟对苯二甲酸与丙二醇，经过酯化反应和缩聚反应得到的含氟PTT无规共聚酯。通过共聚法对聚酯进行疏水防污改性，可以从根本上解决疏水防污聚酯的时效性、耐久性及耐磨性等问题，也可以很好的解决费时费力这类问题。本专利技术提供了以下技术方案:一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维，是由含氟PTT无规共聚酯熔体直接挤出或制成切片经螺杆熔融挤出、冷却、上油、拉伸和卷绕制得；所述含氟PTT无规共聚酯是由四氟对苯二甲酸、对苯二甲酸和1，3-丙二醇共聚得到的含氟PTT无规共聚酯；所述的四氟对苯二甲酸具有如下结构式:`F FHOOC^^^^COOHF FO如上所述的一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维，所述含氟PTT无规共聚酯FDY纤维的断裂强度3~5cN/dex ;断裂伸长率为18~45%。本专利技术还提供了一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维的制备方法，是将含氟PTT无规共聚酯熔体计量、挤出、冷却、上油、拉伸和卷绕制得含氟PTT无规共聚酯FDY纤维。所述挤出的温度为275~290°C ；所述冷却的风温为20~30°C ;所述上油的上油率为0.42~L 5wt% ;所述拉伸的第一热棍的牵伸速度为2000~2500m/min ;第二热棍的牵伸速度为4000~6000/min，其热定型温度为135~155°C ；所述卷绕的速度为3950~5950m/min ；所述的冷却为侧吹风或环吹风冷却，温度为20°C~30°C，湿度为65%±5%，风速为0.4 ~0.8m/s。所述上油的油剂为含氟聚酯FDY纤维用油剂，其组分按重量份计:组分A:矿物油40-60份；组分B:聚氧乙烯醚20-35份；组分C:磷酸酯钾盐5-10份；组分D:聚乙二醇脂肪酸酯8-16份；组分E:烷基磺酸钠1-5份；组分F:全氟烷基丙烯酸酯1-5份。所述含氟聚酯FDY纤维用油剂中，组分A矿物油为平滑剂:该物质为9#?17#的矿物油中的一种。矿物油有着良好的耐热性，与其它组分有不错的相容性，其具有上油均匀，油膜强度高的特点，还能有效的减少纤维与金属的摩擦系数，增加纤维的抱合力，有利于集束。所述含氟聚酯FDY纤维用油剂中，组分B聚氧乙烯醚为乳化剂:该物质为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、十三醇聚氧乙烯醚、十二十本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟PTT无规共聚酯FDY纤维，其特征是：所述含氟PTT无规共聚酯FDY纤维是由含氟PTT无规共聚酯熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸和卷绕制得；所述含氟PTT无规共聚酯是由四氟对苯二甲酸、对苯二甲酸和1,3?丙二醇共聚得到的含氟PTT无规共聚酯；所述的四氟对苯二甲酸具有如下结构式：FDA0000388367370000011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄卓旺，江立平，宋怀军，张荣，吴国旺，丁建中，曾晓元，
申请(专利权)人：江苏立新化纤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：