[发明专利]一种共聚改性抗污涤纶膨体长丝的制备方法

说明书

本发明涉及一种共聚改性抗污涤纶膨体长丝的制备方法，包括共聚聚酯的制备和共聚改性抗污涤纶膨体长丝的制备方法；在共聚聚酯的制备工艺中采用含氟对苯二甲酸和乙二醇作为原料并加入抑制剂制备得到共聚聚酯切片，切片经螺杆熔融挤出、冷却、上油、拉伸和变形制得共聚改性抗污涤纶膨体长丝。本发明制得的新型共聚改性抗污涤纶膨体长丝，其断裂强度2～4cN/dtex，断裂伸长率为35～55％，热卷曲为20～40％，由于氟原子的引入，改善了涤纶膨体长丝的超疏水性、憎水憎油、防污方面性能，在防水、耐脏的地毯制造中有着广阔的发展前景。

技术领域

本发明涉及一种共聚改性抗污涤纶膨体长丝的制备方法，特别是涉及一种苯环上的氢被氟取代的共聚改性抗污涤纶膨体长丝的制备方法。

背景技术

聚酯(PET)是目前合成纤维的第一大品种，因纤维大分子链的刚性较大，弹性模量高，纤维不易变形，具有良好的耐热、耐寒、耐晒和耐磨性，是一种比较理想的纺织原料，尤其是涤纶BCF以其稳定的三维卷曲性，良好的手感和高蓬松性、弹性和覆盖性，广泛应用于地毯织造，具有较大的市场。

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、功能化需求越来越高。因此聚酯的改性也变得尤为重要，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、超疏水性聚酯和抗污聚酯等。

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。王雪等在《聚对苯二甲酸乙二醇共聚/共混疏水研究》的论文中指出：通过将聚对苯二甲酸羟乙酯(BHET)与氟硅改性剂(FGX)共缩聚，获得含氟量低、疏水性能优良的疏水性改性聚酯(MPET),通过添加不同粘度的FGX(FGX的添加量为BHET的6％-20％)，得到不同分子量的疏水性改性聚酯(MPET)——(中国科协2014海峡两岸超仿棉加工技术应用研究科学家研讨会)。王忠刚、李文娟等在《含氟线性和超支化聚酯合成及性能研究》的论文中指出：合成了不同含氟量的聚对苯二甲酸丁二醇酯(FPBT)，通过一步法合成N羟乙基全氟辛酰胺为含氟单体，通过酯交换法，以DMT和BDO为原料，钛酸四丁酯为催化剂，通过改变含氟单体的用量，合成氟烷基封端的FPBT，结果发现聚合物的熔点随含氟单体的增加而下降，含氟单体含量的增加，水接触角由75度增大到110度聚合物的疏水疏油性能得到提高——大连理工大学硕士论文。CN103467721B和CN103467723B分别公开了以四氟对苯二甲酸、1—3丙二醇，1—4丁二醇为原料，经酯化和缩聚反应，分别得到PTT和PBT共聚酯，改善了聚酯的疏水防污性能。

然而，将这些含有氟元素的聚酯应用于纺织材料中有一定的局限性，主要问题在于现有技术中含有氟元素的聚酯分子量低，对纺丝有较高的要求；且现有技术目前主要是通过纺织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。

发明内容