一种共聚酰胺连续膨体长丝及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种共聚酰胺连续膨体长丝及其制备方法和应用。本发明专利技术的共聚酰胺连续膨体长丝是由包括单体和添加剂的原料聚合得到的，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，所述添加剂包括阻燃剂；共聚酰胺连续膨体长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)将所述混合溶液聚合制得共聚酰胺；3)对所述共聚酰胺进行纺丝，制得初生丝；4)对所述初生丝进行冷却、上油、拉伸、变形、冷却定型、构建网络度、卷绕成型，得到所述共聚酰胺连续膨体长丝。本发明专利技术的共聚酰胺连续膨体长丝具有良好的耐高温性和热稳定性，在编制地毯时能够满足特殊的耐高温环境使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种共聚酰胺连续膨体长丝及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种共聚酰胺材料，具体涉及一种共聚酰胺连续膨体长丝及其制备方法和应用。
技术介绍
连续膨体长丝(简称BCF)是利用热流体喷射变形加工生产的化纤膨体长丝，主要用于生产簇绒、机织和缝编地毯，少量用于装饰布生产。目前，用于生产BCF的材料主要包括聚丙烯、聚酯和聚酰胺三类；其中，聚丙烯BCF膨体纱具有质量轻、抗污性好、价格便宜等优点，然而其弹性差、易倒伏、染色性差；聚酯BCF膨体纱的耐光性好，然而其模量较大，手感不佳，且染色性能与耐磨性较低，普遍低于聚酰胺材料；聚酰胺BCF膨体纱具有蓬松性好、三维卷曲立体结构、手感柔顺、不起球、抗倒伏、耐磨性好等优点，是簇绒地毯的理想材料，主要用于生产中、高档地毯。公开号为CN103046156A的专利公开了一种负氧离子阻燃聚酯BCF丝的制造方法；公开号为CN102286819B的专利公开了一种有色有光弹性涤纶细旦地毯纱及制备方法；公开号为CN101812737B的专利公开了一种阻燃涤纶BCF长丝的生产方法及所得阻燃涤纶BCF长丝在地毯制造中的应用。上述用于制作BCF的材料均为聚酯，其熔点为256℃左右，在用于编制地毯时不能满足特殊的耐高温环境要求。公开号为CN106884215A的中国专利公开了一种阻燃柔软蓬松聚酰胺5X连续膨体长丝及其制备方法和应用，其将1,5戊二胺和二元酸聚合得到聚酰胺5X加热熔融、纺丝及处理后得到连续膨体长丝；该连续膨体长丝的模量小，较柔软，阻燃指标临界热辐射通量CHF达到B1级，满足阻燃要求。然而，上述连续膨体长丝的熔点仅为254℃左右，在用于编制地毯时同样无法满足特殊的耐高温环境使用要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种共聚酰胺连续膨体长丝及其制备方法和应用，利用该制备方法制备的共聚酰胺连续膨体长丝具有良好的耐高温性和热稳定性，在编制地毯时能够满足特殊的耐高温环境使用要求。本专利技术提供一种共聚酰胺连续膨体长丝，所述共聚酰胺连续膨体长丝是由包括单体和添加剂的原料聚合得到的，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，所述添加剂包括阻燃剂。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缩聚的聚酰胺不同，常表现为结晶度降低，柔软性增加。本专利技术人经大量研究发现：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；基于此提出了本专利技术。在本专利技术中，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、脂环式二羧酸和芳香族二羧酸中的至少一种。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。在本专利技术中，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％。本专利技术对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。在本专利技术中，阻燃剂可以选自卤系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、反应型阻燃剂和无机阻燃剂中的至少一种；具体地，卤系阻燃剂可以为溴系阻燃剂等；氮系阻燃剂可以为三聚氰胺(MEL)、三聚氰酸(CA)、三聚氰胺异氰尿酸盐(MCA)、三聚氰胺衍生物等三嗪衍生物；磷系阻燃剂可以为红磷、磷酸盐、磷酰胺、磷-氮基化合物、三聚氰胺磷酸盐(MP)等；反应型阻燃剂可以为双(4-羧苯基)苯基氧化磷(BCPPO)、2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)、双(2-羧乙基)甲基氧化磷(CEMPO)、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)等；无机阻燃剂可以为蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硫酸铝、硫酸镁、硫酸锌等。进一步地，所述阻燃剂在所述原料中的质量含量可以为0.001-10wt％，优选为0.5-8wt％，进一步优选为1.0-5.0wt％。在本专利技术中，所述单体还可以包括乙二胺、己二胺、环己二胺、苯二甲胺、6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸、己内酰胺和ω-十二内酰胺中的至少一种(即其它单体)。此外，所述添加剂还可以包括消光剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、结晶成核剂、荧光增白剂、抗静电剂和颜料中的至少一种。其中，所述添加剂在所述原料中的质量含量可以为0.001-10wt％。本专利技术对上述各添加剂不作严格限制，可以采用本领域常规使用的添加剂。例如，抗氧化剂可以为次亚磷酸钠、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂MB、抗氧剂TPP、抗氧剂TNP、抗氧剂164、抗氧剂DNP和抗氧剂264等中的至少一种；热稳定剂可以为醋酸铜、醋酸锰和碘化钾等中的至少一种；颜料可以为有机颜料和/或无机颜料中的至少一种，其中：有机颜料可以为酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫和偶氮红中的至少一种；无机颜料可以为镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红和氧化铁黄中的至少一种。本专利技术的共聚酰胺连续膨体长丝满足下述条件：所述共聚酰胺连续膨体长丝的熔点为265-295℃，优选为268-292℃，进一步优选为272-288℃，更进一步优选为275-283℃；所述共聚酰胺连续膨体长丝的沸水收缩率为3-15％，优选为4-12％，进一步优选为6-10％，更进一步优选为7-9％；所述共聚酰胺连续膨体长丝的热卷曲率为30-80％，优选为35-75％，进一步优选为42-65％，更进一步优选为50-55％；所述共聚酰胺连续膨体长丝的极限氧指数为28-38％，优选为29-36％，进一步优选为30-34％，更进一步优选为32-33％。进一步地，本专利技术的共聚酰胺连续膨体长丝还满足下述条件：所述共聚酰胺连续膨体长丝的纤度为800-3800dtex，优选为1200-3300dtex，进一步优选为1500-2800dtex，更进一步优选为1700-2400dtex，再进一步优选为1800-2200dtex；所述共聚酰胺连续膨体长丝的断裂强度为1.8-3.0cN/dtex，优选为2.0-2.9cN/dtex，进一步优选为2.3-2.7cN/dtex，更进一步优选为2.4-2.5cN/dtex；所述共聚酰胺连续膨体长丝的断裂伸长率为30-60％，优选为33-55％，进一步优选为36-45％，更进一步优选为38-42％。本专利技术对共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，所述共聚酰胺连续膨体长丝是由包括单体和添加剂的原料聚合得到的，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，所述添加剂包括阻燃剂。

【技术特征摘要】
1.一种共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，所述共聚酰胺连续膨体长丝是由包括单体和添加剂的原料聚合得到的，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，所述添加剂包括阻燃剂。2.根据权利要求1所述的共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，所述第二二元酸选自草酸、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。3.根据权利要求1所述的共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，1,5-戊二胺在所述单体中的质量含量为30-45％，第一二元酸在所述单体中的质量含量为12-40％，第二二元酸在所述单体中的质量含量为20-45％。4.根据权利要求1至3中任一所述的共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，所述阻燃剂选自卤系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、反应型阻燃剂和无机阻燃剂中的至少一种。5.根据权利要求1至3中任一所述的共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，所述单体还包括乙二胺、己二胺、环己二胺、苯二甲胺、6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸、己内酰胺和ω-十二内酰胺中的至少一种；所述添加剂还包括消光剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、结晶成核剂、荧光增白剂、抗静电剂和颜料中的至少一种。6.根据权利要求1至3中任一所述的共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，所述共聚酰胺连续膨体长丝的熔点为265-295℃。7.根据权利要求1至3中任一所述的共聚酰胺连续膨体长丝，其特征在于，所述共聚酰胺连续膨体长丝的沸水...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝续，徐晓辰，秦兵兵，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术研发中心有限公司，凯赛生物产业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31