一种抗静电-阻燃共聚酯纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种抗静电-阻燃共聚酯纤维及其制备方法。该共聚酯纤维由包含以下重量份的组分制成：聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯100份，聚乙二醇1-5份，抗静电剂0.2-1.3份，磷系阻燃剂2-10份，无机纳米粉体0.1-4份。本发明得到的抗静电-阻燃共聚酯纤维，强度≥2.58cN/dtex，伸度在30%左右，且手感柔软，具有良好的抗静电性、阻燃性能和力学性能，具有广泛的应用前景。
【专利说明】一种抗静电-阻燃共聚酯纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种聚酯纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚酯纤维是目前世界上产量最大的合成纤维，具有优良的综合性能和广阔的应用 前景，但是聚酯纤维是一种疏水性的纤维，标准状况下的体积电阻率达到IO 13Q ? cm以上， 容易产生静电，且属于可燃性纤维，这些原因限制了聚酯纤维的应用领域。
[0003] 日本专利JP47-36459涉及一种采用脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯内添加在涤纶树脂中 所得到的纤维，其抗静电性虽具有持久型，但效果不好。中国专利20110071051. X公开一种 阻燃抗熔滴共聚酯纤维的制备方法，将无机粘土在水中分散成纳米尺寸的片层后再共聚。 该方法有着难以克服的缺陷，不利于大规模的工业生产。中国专利CN200410072375. 5公开 了一种多功能PET短纤维的制造方法，通过在聚酯聚合过程中添加磷系阻燃剂和无机抗静 电剂共聚合成具有阻燃-抗静电复合多功能PET切片，再由该种切片纺制成具有复合多功 能的涤纶短纤维，但其合成过程不好控制。
[0004] 本发明将聚酯与磷系阻燃剂、抗静电剂共混纺丝，制成具有复合功能的纤维，从而 扩大该纤维材料的用途。同时在本发明的熔融纺丝过程中通过加长冷却距离，从而有效的 改善了聚酯纺丝过程中不易冷却，容易粘结的问题，同时也提高了材料的综合性能。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种阻燃性及抗静电性能的共 聚酯纤维及其制备方法。
[0006] 本发明针对聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯聚酯纤维进行改性，使其具有良好的综 合性能，拓宽其应用领域，且方法简单、易操作，可使用常用的涤纶纺丝设备，不需特定购买 及改造。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种共聚酯纤维，由包含以下重量份的组分制成：
【权利要求】
1. 一种共聚酯纤维，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成： 聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯 100份， 聚乙二醇 1-5份， 抗静电剂 0.2-1.3份， 磷系阻燃剂 2-10份， 无机纳米粉体 0.1-4份。
2. 根据权利要求1所述的共聚酯纤维，其特征在于：所述的聚对苯二甲酸/己二酸丁 二酯的结构式为：
所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯是无规共聚，由上述两个重复单元组成，其中， 1彡x彡50,1彡y彡50。
3. 根据权利要求1所述的共聚酯纤维，其特征在于：所述的聚乙二醇分子量为 5000-20000。
4. 根据权利要求1所述的共聚酯纤维，其特征在于：所述的抗静电剂为阴离子抗静电 齐U，优选为含有有机磺酸盐类的抗静电剂，通式为（R_S03)nM，其中1?为C8-C 18的直链烷基或 烷基苯基，M是碱金属或碱土金属离子，优选为Na、K或Mg等，n是1或2。
5. 根据权利要求1或4所述的共聚酯纤维，其特征在于：所述的抗静电剂为十二烷基 苯磺酸钠、十五烷基磺酸钠或十八烷基磺酸钠。
6. 根据权利要求1或4所述的共聚酯纤维，其特征在于：所述的阻燃剂选自2-羟乙基 苯磷酸、2-羟乙基甲基磷酸酯、2-羟乙基甲基磷酸或双（对-羧苯基）苯基氧化膦中的一 种或一种以上； 或所述的无机纳米粉体为纳米级的二氧化硅、碳酸钙或碳酸镁或硫酸钡中的一种或一 种以上。
7. -种权利要求1-6中任一所述的共聚酯纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步 骤： (1) 将聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯、聚乙二醇分别进行真空干燥，使其含水率小于 200ppm ； (2) 将100份聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯、1-5份聚乙二醇、0. 2-1. 3份阴离子抗静电 剂2-10份磷系阻燃剂、0. 1-4份无机纳米粉体进行共混3-10min，经过螺杆型纺丝机进行熔 融纺丝，冷却后，进行上油、预牵伸、卷绕处理，得到结构均匀、纤度可控的共聚酯纤维； (3) 将步骤（2)中得到的共聚酯纤维进行牵伸加工，得到抗静电-阻燃共聚酯纤维。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2)的纺丝温度为 250-290°C，纺丝速度为 800-1200m/min ; 或所述的步骤（3)中牵引加工的加工倍率为1. 5-3. 5,卷速为300-800m/min，加工温度 为60-90°C，其中加工倍率是指牵伸倍率。
9. 一种权利要求1-6中任一所述的共聚酯纤维的制备方法，其特征在于：包含以下步 骤： (a) 将50份聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯、1-5份聚乙二醇、2-10份磷系阻燃剂和 〇. 1-4份无机纳米粉体经双螺杆挤出机挤出、造粒，得到聚乙二醇/聚对苯二甲酸己二酸丁 二酯共混物； (b) 将聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯、步骤（1)得到的聚乙二醇/聚对苯二甲酸己二酸 丁二酯共混物进行真空干燥，干燥后水分含量小于200ppm ; 取干燥的聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯50份、聚乙二醇/聚对苯二甲酸/己二酸丁 二酯共混物、阴离子抗静电剂〇. 2-1. 3份进行共混3-10min，经过螺杆型纺丝机进行熔融纺 丝，冷却后，进行上油、预牵伸、卷绕处理，得到结构均匀、纤度可控的共聚酯纤维； (c) 将步骤（b)中得到的纤维进行牵伸加工，得到抗静电-阻燃共聚酯纤维。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（a)中双螺杆挤出机的 挤出温度为120-170°C ; 或所述的步骤（b)的纺丝温度为250-290°C，纺丝速度为800-1200m/min ; 或所述的步骤（c)中牵引加工的倍率为1. 5-3. 5,卷速为300-800m/min，牵伸加工温度 为 60-90。。。
【文档编号】D01F1/09GK104278349SQ201310275288
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2013年7月2日
【发明者】杨桂生, 严莉莉 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司