[发明专利]阻燃聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃聚酯纤维及其制备方法，制备方法为：将聚酯、三聚氰胺氰尿酸盐、类石墨相氮化碳、锌化合物和9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物(DOPO)衍生物熔融共混制得阻燃聚酯切片后，进行熔融纺丝和牵伸卷绕或者将上述物质熔融共混制得阻燃母粒后，在聚酯切片或熔体直接纺丝工序中添加8.25～25wt％的阻燃母粒进行熔融纺丝和牵伸卷绕；制得的阻燃聚酯纤维的材质为阻燃聚酯，按质量份计，阻燃聚酯主要由92～95.8份聚酯、1～2份三聚氰胺氰尿酸盐、0.1～0.5份类石墨相氮化碳、0.1～0.5份锌化合物和3～5份DOPO衍生物组成。本发明制备工艺简单，制得的产品兼具较好的力学性能与阻燃性能。

技术领域

本发明属于阻燃纤维技术领域，涉及一种阻燃聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚酯纤维在纺织原料中已占据举足轻重的地位。但聚酯纤维是一种熔融性的可燃纤维，所以聚酯纤维的阻燃化倍受世人关注，研究开发阻燃聚酯纤维十分必要。

国外已经工业化的共混型阻燃聚酯纤维主要有以多溴联苯醚为阻燃剂的Firemaster-935和以含磷低聚物为阻燃剂的Forflam两种，国内共混型阻燃聚酯纤维目前主要采用二乙基次膦酸锌和DOPO衍生物，前者阻燃效率较差而且影响可纺性能，后者可纺性好，但价格昂贵且阻燃纤维氧指数低。共混法生产阻燃聚酯纤维由于在缩聚后添加阻燃剂，对酯化和缩聚过程没有影响，而且可以根据需要随时改变阻燃产品种类，灵活性大，但共混法也存在很大的缺陷，小分子阻燃剂热稳定性较差，容易发生迁移析出，且共混型阻燃剂还会影响聚酯的可纺性，纺丝时容易断头飘丝，同时，为了提高聚酯的阻燃效果，共混型阻燃剂的添加量大，这进一步导致共混法制备阻燃聚酯纤维成型困难，成本高。

因此，开发一种低成本、低阻燃剂添加量，同时阻燃性能良好的阻燃聚酯纤维成为目前亟待要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中共混型阻燃聚酯纤维成本较高、力学性能与阻燃性能不能兼顾的问题，提供一种阻燃聚酯纤维及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种阻燃聚酯纤维，材质为阻燃聚酯，按质量份计，阻燃聚酯主要由92～95.8份聚酯、1～2份三聚氰胺氰尿酸盐、0.1～0.5份类石墨相氮化碳、0.1～0.5份锌化合物和3～5份9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物组成。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种阻燃聚酯纤维，阻燃聚酯纤维的极限氧指数≥31.5％，断裂强度为2.4～3.1cN/dtex，断裂伸长率为40～60％。

如上所述的一种阻燃聚酯纤维，聚酯为一种以上有机二元酸与一种以上二元醇缩聚或共缩聚反应的产物。

如上所述的一种阻燃聚酯纤维，聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

如上所述的一种阻燃聚酯纤维，锌化合物为硫化锌、二乙基次膦酸锌、2-羧乙基苯基次膦酸锌和氰尿酸锌中的一种以上。

如上所述的一种阻燃聚酯纤维，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物的结构式为(a)、(b)或(c)，具体如下：

本发明还提供制备如上所述的一种阻燃聚酯纤维的方法，将聚酯、三聚氰胺氰尿酸盐、类石墨相氮化碳、锌化合物和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物熔融共混制得阻燃聚酯切片后，进行熔融纺丝和牵伸卷绕制得阻燃聚酯纤维。

作为优选的技术方案：