倍率3倍；并进一步加热拉伸，所述加热拉伸采用热棍，一级牵伸温度为80°C，牵伸倍数为1.5倍，二级牵伸温度为140°C，牵伸倍数为2倍，三级牵伸温度为180°C，牵伸倍数为3倍；最后牵伸丝在张紧状态下进行热定型，定型张力控制在4kgf/cm，热定型温度为180°C ;然后卷绕成高强阻燃涤纶复合丝，由此获得强度6.27cN/dteX、模量122cN/dteX，断裂伸长率为17.13%，极限氧指数为37.6%的高强阻燃涤纶。
[0044]实施例4
[0045](I)将摩尔比为1.25:1的TPA与EG、占TPA与EG总质量为4%的DOPO加入到反应釜中，在200°C下反应125min，得预聚体阻燃涤纶。
[0046](2)将占TPA与EG总质量0.4%的催化剂醋酸锌与三氧化锑(质量比为1:1)、占TPA与EG总质量0.15%的酚类抗氧化剂加入到所得预聚体，之后一同输出到主反应器双螺杆。
[0047](3)主反应器的双螺杆长径比为1:30，双螺杆一区混合熔融区温度为245°C，压力0.7Kpa，二区反应区温度为265°C，压力0.5Kpa，三区反应区温度为285°C，压力0.2Kpa，四区反应区温度为275°C，压力0.1Kpa,五区真空脱泡区温度270°C，压力0.07Kpa，螺杆转速为 150rpmo
[0048](4)通过自动变频调控的增压栗增压以提高喷丝口压力，压力为4MPa ;采用三层过滤网，使熔体依次经过200筛眼、500筛眼和800筛眼的过滤网，除去机械杂质和凝胶粒子。
[0049](5)纺丝液经喷丝孔孔径为0.3mm，孔数为7000孔挤出，经过10cm的空气间隙进入10°C的冷却水浴得到原丝。
[0050](6)原丝经过水浴槽高倍加热拉伸，所述高倍加热拉伸的一级牵伸温度68°C，牵伸倍率1.3倍，二级牵伸温度80°C，牵伸倍率2.5倍，三级牵伸温度85°C，牵伸倍率4倍；并进一步加热拉伸，所述加热拉伸采用热辊，一级牵伸温度为85°C，牵伸倍数为1.2倍，二级牵伸温度为145°C，牵伸倍数为2.3倍，三级牵伸温度为185°C，牵伸倍数为5倍；最后牵伸丝在张紧状态下进行热定型，定型张力控制在3kgf/cm，热定型温度为190°C;然后卷绕成高强阻燃涤纶复合丝，由此获得强度6.llcN/dtex、模量119cN/dteX，断裂伸长率为16.63%,极限氧指数为36.8%的高强阻燃涤纶复合纤维。
[0051]实施例5
[0052](I)将摩尔比为1.35:1的TPA与EG、占TPA与EG总质量为3%的DOPO加入到反应釜中，在190°C下反应135min，得预聚体阻燃涤纶。
[0053](2)将占TPA与EG总质量0.3%的催化剂醋酸锌与三氧化锑(质量比为1:1)、占TPA与EG总质量0.25%的酚类抗氧化剂加入到所得预聚体，之后一同输出到主反应器双螺杆。
[0054](3)主反应器的双螺杆长径比为1:30，双螺杆一区混合熔融区温度为235°C，压力0.65Kpa，二区反应区温度为255°C，压力0.45Kpa，三区反应区温度为275°C，压力0.15Kpa，四区反应区温度为270°C，压力0.18Kpa,五区真空脱泡区温度265°C，压力0.03Kpa，螺杆转速为50rpm。
[0055](4)通过自动变频调控的增压栗增压以提高喷丝口压力，压力为4MPa ;采用三层过滤网，使熔体依次经过200筛眼、500筛眼和800筛眼的过滤网，除去机械杂质和凝胶粒子。
[0056](5)纺丝液经喷丝孔孔径为0.2mm，孔数为6000孔挤出，经过70cm的空气间隙进入10°C的冷却水浴得到原丝。
[0057](6)原丝经过水浴槽高倍加热拉伸，所述高倍加热拉伸的一级牵伸温度70°C，牵伸倍率1.4倍，二级牵伸温度75°C，牵伸倍率2.3倍，三级牵伸温度85°C，牵伸倍率3.5倍；并进一步加热拉伸，所述加热拉伸采用热辊，一级牵伸温度为86°C，牵伸倍数为1.4倍，二级牵伸温度为150°C，牵伸倍数为2.6倍，三级牵伸温度为180°C，牵伸倍数为4倍；最后牵伸丝在张紧状态下进行热定型，定型张力控制在2kgf/cm，热定型温度为195°C ;然后卷绕成高强阻燃涤纶复合丝，由此获得强度5.98cN/dteX、模量118cN/dteX，断裂伸长率为17.98%，极限氧指数为35.5%的高强阻燃涤纶复合纤维。
[0058]实施例6
[0059](I)将摩尔比为1.25:1的TPA与EG、占TPA与EG总质量为3.5%的DOPO加入到反应爸中，在180°C下反应125min，得预聚体阻燃涤给。
[0060](2)将占TPA与EG总质量0.35%的催化剂醋酸锌与三氧化锑(质量比为1:1)、占TPA与EG总质量0.15%的酚类抗氧化剂加入到所得预聚体，之后一同输出到主反应器双螺杆。
[0061](3)主反应器的双螺杆长径比为1:50，双螺杆一区混合熔融区温度为235°C，压力0.55Kpa，二区反应区温度为255°C，压力0.45Kpa，三区反应区温度为275°C，压力0.25Kpa，四区反应区温度为275°C，压力0.15Kpa,五区真空脱泡区温度265°C，压力0.02Kpa，螺杆转速为20rpm。
[0062](4)通过自动变频调控的增压栗增压以提高喷丝口压力，压力为6MPa ;采用三层过滤网，使熔体依次经过200筛眼、500筛眼和800筛眼的过滤网，除去机械杂质和凝胶粒子。
[0063](5)纺丝液经喷丝孔孔径为0.15mm，孔数为4000孔挤出，经过90cm的空气间隙进入20°C的冷却水浴得到原丝。
[0064](6)原丝经过水浴槽高倍加热拉伸，所述高倍加热拉伸的一级牵伸温度72°C，牵伸倍率1.5倍，二级牵伸温度78°C，牵伸倍率2.5倍，三级牵伸温度80°C，牵伸倍率4倍；并进一步加热拉伸，所述加热拉伸采用热棍，一级牵伸温度为90°C，牵伸倍数为1.5倍，二级牵伸温度为155°C，牵伸倍数为2倍，三级牵伸温度为190°C，牵伸倍数为4.5倍；最后牵伸丝在张紧状态下进行热定型，定型张力控制在5kgf/cm，热定型温度为185°C;然后卷绕成高强阻燃涤纶复合丝，由此获得强度6.25cN/dteX、模量122cN/dteX，断裂伸长率为15.75%,极限氧指数为35.0%的高强阻燃涤纶复合纤维。
【主权项】
1.一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，包括: (1)将对苯二甲酸TPA、乙二醇EG和阻燃剂加入到反应釜中，150°C?230 °C下反应10min?140min，得到预聚体阻燃涤纶；其中，TPA和EG的摩尔比为1.2?1.4:1 ; (2)将催化剂和助剂加入到步骤(I)中的预聚体中，输出到双螺杆反应器中；经高粘度熔体排气、增压和过滤，经喷丝孔挤出纺丝，经过空气层间隙后进入冷却浴，得到原丝； (3)将步骤(2)中的原丝经过水浴槽高倍加热拉伸，并进一步加热拉伸，最后热定型后卷绕成高强阻燃涤纶。2.根据权利要求1所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述步骤(I)中阻燃剂为含磷反应型阻燃剂，加入量为TPA与EG总质量的2%?6%。3.根据权利要求2所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述含磷反应型阻燃剂为9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物DOPO。4.根据权利要求1所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述步骤(2)中催化剂的加入量为TPA与EG总质量的0.2%?0.6%，助剂的加入量为TPA与EG的总质量为0.1 %?0.3%。5.根据权利要求4所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述催化剂为醋酸锌与三氧化锑，质量比为1: 1，助剂为酚类抗氧化剂。6.根据权利要求1所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述步骤(2)中双螺杆长径比为1:20?1:60，双螺杆一区混合熔融区温度为230°C?250°C，压力0.6KPa?0.8KPa，二区反应区温度为250°C?270°C，压力0.4KPa?0.6KPa，三区反应区温度为270°C?290°C，压力0.2KPa?0.4KPa，四区反应区温度为270°C?290°C，压力0.1KPa?0.2KPa，五区真空脱泡区温度为260°C?280°C，压力0.0lKPa?0.1KPaJf杆转速为50?200rpm。7.根据权利要求1所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述步骤(2)中增压为通过自动变频调控的增压栗提高喷丝口压力，压力为3?SMPa ;过滤为采用三层过滤网，使熔体依次经过200筛眼、500筛眼和800筛眼的过滤网。8.根据权利要求1所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述步骤⑵中喷丝孔孔径为0.1mm?0.4mm，孔数为3000?10000孔；空气层间隙为I?10cm ;冷却浴的温度控制在O?20°C，冷却液体是水或乙醇。9.根据权利要求1所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述步骤(3)中高倍加热拉伸的一级牵伸温度60?100°C，牵伸倍率I?3倍，二级牵伸温度60?100°C，牵伸倍率I?5倍，三级牵伸温度60?100°C，牵伸倍率I?5倍；进一步加热拉伸采用热辊或热箱，一级牵伸温度为60?100°C，牵伸倍数为I?3倍，二级牵伸温度为140?190°C，牵伸倍数为I?5倍，三级牵伸温度为140?190°C，牵伸倍数为I?5倍。10.根据权利要求1所述的一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，其特征在于，所述步骤(3)中热定型是热板定型，定型张力为0.1?5kgf/cm，热定型温度为150?200。。。
【专利摘要】本发明涉及一种高强阻燃涤纶的原位接枝改性纺丝方法，包括：将TPA、EG和阻燃剂加入到反应釜中，150℃～230℃下反应100min～140min，得到预聚体阻燃涤纶；然后加入催化剂和助剂，输出到双螺杆反应器中；经高粘度熔体排气、增压和过滤，经喷丝孔挤出纺丝，经过空气层间隙后进入冷却浴，得到原丝；原丝经过水浴槽高倍加热拉伸，并进一步加热拉伸，最后热定型后卷绕成高强阻燃涤纶。该方法便捷、绿色、经济，采用原位接枝DOPO的PET有明显的阻燃效果，LOI达到34％以上，且与其他阻燃剂相比较，经此阻燃剂接枝改性的涤纶燃烧时能抑制熔滴的产生。
【IPC分类】D01F1/07, D01D5/12, D01F6/92, D01D13/00, C08G63/692, C08G63/183, D01D10/02
【公开号】CN105177752
【申请号】
【发明人】余木火, 杨燕平, 张玥, 张锡明, 于永山, 周荣伟, 耿晓宇, 邓雅, 唐静文, 陆帅羽
【申请人】东华大学, 江苏金泽新材料有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月21日