[发明专利]一种共聚酰胺工业丝及其制备方法

说明书

本发明提供一种共聚酰胺工业丝及其制备方法。本发明的共聚酰胺工业丝是由包括单体的原料聚合得到的，所述单体包括1,5‑戊二胺、第一二元酸和第二二元酸，所述第一二元酸为对苯二甲酸；共聚酰胺工业丝的制备方法包括如下步骤：1)将所述原料制成混合溶液；2)对所述混合溶液进行聚合、切粒、固相增粘，得到增粘共聚酰胺树脂，将所述增粘共聚酰胺树脂加热熔融，得到增粘共聚酰胺熔体；3)对所述增粘共聚酰胺熔体进行纺丝，制得初生丝；4)对所述初生丝进行冷却、上油、拉伸、卷绕成型，得到所述共聚酰胺工业丝。本发明的共聚酰胺工业丝具有良好的耐高温性和热稳定性。

技术领域

本发明涉及一种共聚酰胺材料，具体涉及一种共聚酰胺工业丝及其制备方法。

背景技术

工业丝具有强度高、伸长率低、尺寸稳定性好、耐腐蚀、耐疲劳、耐老化等特点，因此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、帐篷等领域。目前，工业丝主要以聚酯、聚酰胺6和聚酰胺66为主，然而这些材料的熔点普遍在220-260℃。

公开号为CN 105504240A的中国专利公开了一种耐热性聚酯工业丝及其制备方法，该耐热性高强聚酯工业丝由含不饱和双键聚酯固相增粘后纺丝并经紫外光照射得到；上述方法在聚酯中引入不饱和双键，并在聚酯纤维制备完成后有效、安全地控制其交联，交联后纤维的凝胶含量大大增加，从而提高了聚酯纤维的力学性能、耐热性能、耐化学性能及阻燃性能，工业丝的熔融温度达到275℃以上。然而，上述方法需要紫外光照射使其交联，生产工艺相对复杂，增加了生产成本，降低了产量；此外，上述聚酯工业丝的耐磨性和耐化学性能较低，普遍低于聚酰胺工业丝。

因此，特别期待一种耐高温性及热稳定性好、纤维强度高、耐磨性和耐化学性能好的工业丝。

发明内容

本发明提供一种共聚酰胺工业丝及其制备方法，利用该制备方法制备的共聚酰胺工业丝具有耐高温性和热稳定性好、强度高、伸长率和热收缩率低等优势。

本发明提供一种共聚酰胺工业丝，所述共聚酰胺工业丝是由包括单体的原料聚合得到的，所述单体包括1,5-戊二胺、第一二元酸和第二二元酸，所述第一二元酸为对苯二甲酸。

共聚酰胺是两种以上二元酸与一种以上二元胺的共聚物；本领域技术人员公知，共聚酰胺由于多种结构无序夹杂，破坏了分子链的序列结构规整性，阻碍了分子链间的氢键联结，因此物理性质与原来均聚的聚酰胺不同，常表现为结晶度降低，柔软性增加。本发明人经大量研究发现：相对于1,5-戊二胺和其它二元酸(第二二元酸)聚合而成的聚酰胺，1,5-戊二胺、对苯二甲酸(第一二元酸)和其它二元酸(第二二元酸)聚合而成的共聚酰胺的熔点显著提高；基于此提出了本发明。

在本发明中，可以理解的是，第二二元酸与第一二元酸为不同的二元酸；其中，第二二元酸可以为脂肪族二羧酸。

具体地，所述第二二元酸可以选自草酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸和Δ9-1,18十八烯二元酸中的至少一种，优选为己二酸、癸二酸、十一碳二元酸和十二碳二元酸中的至少一种。

在本发明中，可以理解的是，所述单体为包括1,5-戊二胺、第一二元酸和第二二元酸的混合单体。进一步地，1,5-戊二胺在所述单体中的质量含量为30-45％，优选为35-40％；第一二元酸在所述单体中的质量含量为12-40％，优选为25-40％；第二二元酸在所述单体中的质量含量为20-45％，优选为25-45％。

本发明对1,5-戊二胺的制备方法不作严格限制；优选地，1,5-戊二胺可以由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成，其采用非石油基来源(即生物基来源)的材料，不会产生较大污染，有利于环保。