CN105133085A - 环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，该方法包括以下步骤：a.制备硅烷偶联剂改性苯丙共聚物；b.制备阻燃母粒；c.纺丝。由于采用磷-氮型和硼-硅型高分子阻燃剂、具有交联能力的有机硅改性苯丙共聚物和少量蒙脱土的复合阻燃，三种阻燃组分的高分子化，增加了阻燃体系的环境友好性；所得到的膨体长丝极限氧指数≥28％、低烟、低毒、抗熔滴；纺丝过程发烟量小，可纺性良好。

Description

环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法

技术领域

本发明涉及化学纤维纺丝加工的技术领域，具体涉及一种用于地毯面纱的阻燃聚酯膨体长丝的制备方法。

背景技术

目前用于膨体长丝的聚酯包括：聚对苯二酸乙二醇酯(PET)、阳离子易染聚酯(ECDP)、聚对苯二酸丁二醇酯(PBT)及聚对苯二酸丙二醇酯(PTT)。近年来，后三种聚酯纤维的开发及应用，使聚酯族膨体纱以其特有的低成本、光滑触感、高卷曲度、更佳的耐候性等特点在地毯领域的应用得到快速发展。如美国市场，2010年PET的占量为10％，2012年已达到30％以上，纽马格公司的BCF纺丝机在美国市场近年的销售中，涤纶机占55％，丙纶机占35％，锦纶机占5％，预示了国际市场地毯材料的发展方向。

自2008年以来，国家强制性标准GB20286—2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》的推行实施，及近年来人们安全意识的逐渐提升，对于铺地材料的阻燃性需求也逐渐增强，不仅是公共场所，即使是家居用品，价格适中的阻燃地毯也成为首选。

聚酯类纤维的阻燃方法有四种：共聚阻燃、共混阻燃、接枝阻燃和后整理阻燃。对于地毯纤维阻燃，为兼顾抗熔滴性、阻燃永久性和经济性，共混阻燃方法简单，操作费用低，应用较为广泛。但在共混阻燃中，阻燃剂与聚酯基质仅仅是物理混合，其分子之间缺乏化学连接键；加之二者极性差别较大，相容性不佳，特别是目前在纤维中常用的有机阻燃剂大都是低分子物，存在着迁移性易从纤维中析出，影响阻燃永久性；还存在热分解温度偏低，在纺丝过程中易产生烟雾，析出物及烟雾将对人体及环境造成有害影响；另外，有机低分子阻燃剂即使有较高的熔点，在熔融后的粘度也较小，将降低被阻燃高聚物的熔体粘度，增加熔滴性。

另外，对于聚酯抗熔滴的方法，从涤纶纤维抗熔滴的机理来看，目前主要有3种：添加粉状聚四氟乙烯以增加熔体粘度防熔滴；添加层状硅酸盐改善燃烧炭层结构，使纤维燃烧时在表面形成的碳层更紧密，起到保护层作用以减少熔滴；改变聚合物结构，使聚合物由热塑性转变为热固性，或在燃烧过程中产生交联，增加熔体粘度抗熔滴。目前，前两种方法应用较多，但也存在不适宜之处。如聚四氟乙烯添加量约为0.5％，虽然添加量较少，也还是存在着纤维燃烧过程中的热分解，产生氟光气、氟化氢等高毒性物质问题；以蒙脱土为代表的层状硅酸盐，添加质量分数为3％～5％，即可有效防熔滴，但存在着添加量偏高与可纺性之间的矛盾。

关于阻燃剂的环保性：全球范围内大多数化学品监管法规，如欧盟的REACH和美国的《有毒物质控制法案》等都对聚合型结构或大分子化合物豁免，其理由是化合物只有被有机体吸收才会对生态造成不利影响，而平均分子量大于1000g/mol的物质不易完整地被吸收并参与新陈代谢，因而避免了可能带来的负面影响。阻燃行业也正在致力于阻燃剂的可持续性发展，大分子量、聚合型阻燃剂由于具有低毒性、非生物累积性，使之成为绿色阻燃剂的发展方向之一。

由此可见，有必要开发一种较为经济的低毒、低烟的高分子阻燃剂和低无机粉体添加量的抗熔滴方法，无卤、无毒、低烟、阻燃性持久是阻燃剂的发展方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，以磷氮系和硅硼系高分子阻燃剂组合形成主阻燃剂，以硅烷偶联剂改性苯丙共聚物和少量改性超细蒙脱土组合主要产生抗熔滴性；由于各组分的协同性，总填加量减少；阻燃剂的高分子特性，在纺丝和使用过程中挥发性小、迁移性低及对被阻燃材料的力学性能影响小；由于不熔性无机微粉的低加入量，可纺性提高、对纺丝设备的磨损性减小；达到了对于阻燃聚酯膨体长丝提高环境友好性、抗熔滴性和经济性的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，

该方法包括以下工艺步骤：

a.制备硅烷偶联剂改性苯丙共聚物；

b.制备阻燃母粒：

按重量份计，包括以下原料：经干燥的苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物：20～24份；聚硼硅氧烷：5～9份；改性苯丙共聚物：9～13份；超细改性蒙脱土：3～5份；低熔点共聚酯或对苯二甲酸丁二醇酯：48～61份；硬脂酸锌：1～2份，

上述原料经高速混合机混合，再由双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒；

c.纺丝：将经干燥的聚酯切片：68～76份、阻燃母粒：24～32份，按这样的比例加入BCF纺丝机组的进料螺杆，进行纺制阻燃聚酯膨体长丝，再进行加捻、合股和热定型，得到抗溶滴阻燃聚酯膨体长丝。

进一步地，所述步骤(a)中硅烷偶联剂改性苯丙共聚物的制备方法，包括如下工艺步骤：

按重量份计，将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25～30份、甲基丙烯酸甲酯20～25份和苯乙烯45～55份混合为单体混合物；

按重量份计，将聚乙烯吡咯烷酮1～3份、偶氮二异丁酸二甲酯0.4～0.6份和乙醇10～30份搅拌溶解为分散/引发剂溶液，备用；

按重量份计，向反应釜中加入乙醇120～140份和聚乙烯吡咯烷酮2～5份搅拌溶解，再加入偶氮二异丁酸二甲酯0.2～0.4份、1/2量的单体混合物，另1/2量的单体混合物加入滴加罐；向反应釜和滴加罐内充氮气至0.06MPa，排气至微正压，反复5次；开搅拌、升温至64～66℃，1小时后开始滴加单体混合物，同时补加1/3量备用分散/引发剂溶液；单体混合物总滴加时间4小时，滴加3小时后，补加1/3量备用分散/引发剂溶液；全部加完1小时后提高反应温度至70～72℃，再加入剩余的备用分散/引发剂溶液，保温搅拌7～10小时，得到分散液；

将上述的分散液离心分离，乙醇淋洗，得到的粉状微球于50～60℃真空干燥，制得硅烷偶联剂改性苯丙共聚物微球。

上述硅烷偶联剂改性苯丙共聚物的制备方法为分散聚合法。

进一步地，所述步骤(a)中硅烷偶联剂改性苯丙共聚物的制备方法，包括如下工艺步骤：

按重量份计，将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25～30份、甲基丙烯酸甲酯20～25份和苯乙烯45～55份混合为单体混合物；

按重量份计，将偶氮二异丁酸二甲酯0.4～0.6份和乙醇10～30份搅拌溶解为引发剂溶液，备用；

按重量份计，向反应釜中加入乙醇120～140份搅拌溶解，再加入偶氮二异丁酸二甲酯0.2～0.4份、1/2量的单体混合物，另1/2量的单体混合物加入滴加罐；向反应釜和滴加罐内充氮气至0.06MPa，排气至微正压，反复5次；开搅拌、升温至64～66℃，1小时后开始滴加单体混合物，同时补加1/3量备用引发剂溶液；单体混合物总滴加时间4小时，滴加3小时后，补加1/3量备用引发剂溶液；全部加完1小时后提高反应温度至70～72℃，再加入剩余的备用引发剂溶液，保温搅拌7～10小时，得到分散液；

将上述的分散液离心分离，乙醇淋洗，得到的粉体于50～60℃真空干燥，制得粉状的硅烷偶联剂改性苯丙共聚物。

上述硅烷偶联剂改性苯丙共聚物的制备方法为沉淀聚合法。

改性苯丙共聚物的制备，在功能单体：甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)中引入约50％的苯乙烯(ST)，以增加共聚物在聚酯中的相熔性；引入约与功能单体等量的甲基丙烯酸甲酯(MMA),增加KH-570的共聚性。因在ST/MMA的共聚合体系中，60℃下竞聚率r₁＝0.52、r₂＝0.46，即ST的自聚性大于共聚性，MMA与KH-570有相同的聚合活性，MMA的引入将提高KH-570的共聚几率，增加在共聚物的大分子链上的分布均匀性，增加抗熔滴的有效性。其中，分离出的乙醇液可以直接回用，或经蒸馏后回用。

进一步地，所述步骤(b)中聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、阳离子易染聚酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种的共混物。

进一步地，所述步骤(b)中苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物为高分子阻燃剂，其化学结构式为：

式中，n＝38～48。

在缩合物单体中以苯代三聚氰胺代替在磷氮系膨胀型阻燃剂中常作为气源的三聚氰胺，以降低该阻燃剂大分子的极性，增加与聚酯的相容性。另外，也有助于提高残碳量。关于缩合物分子量，分子量越大，迁移性越小，但分子量过大熔体粘度过高，影响可纺性，与聚酯的相容性变差，也影响阻燃效果；如果分子过小，除了迁移性较大外，还存在热稳定性问题，高聚物的分解往往先从端基开始，热分解温度偏低，不仅在纺丝过程中烟雾较大，与被阻燃物的热分解温度偏差较大，也影响阻燃效果。实验确认，对于本专利所涉及的聚酯在膨体长丝纺制条件下，结构式中的聚合度n＝38～48时较为适宜，平均分子量14000～17000g/mol。

进一步地，所述步骤(b)中聚硼硅氧烷为高分子阻燃剂，是以化合物A、化合物B和化合物C为原料的高分子缩合物，

化合物A：二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷，

化合物B：二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷，

化合物C：硼酸或硼酸三甲酯或硼酸三乙酯，

聚硼硅氧烷化学结构式为：

式中：R₁为苯基、R₂为甲基，R₁与R₂的摩尔比：40/60～70/30；R₃为氢、甲基、乙基；n+m＝40～60，Si与B摩尔比为1：1。

关于聚硼硅氧烷中的硅与硼的相对量，当硅与硼的摩尔比为1比1时的线形聚合物在本专利的条件下给出较佳的阻燃效果。关于苯基与甲基的相对量，苯基的加入改善了聚硼硅氧烷与聚酯的相容性，有利于提高阻燃性。当无苯基或苯基含量太少时与聚酯的相容性较差，在其中形成团聚分散不匀。当无甲基或甲基含量太少，会影响聚硼硅氧烷在燃烧过程中迁移到表面形成含硅硼炭层，导致阻燃性下降。在苯基与甲基的摩尔比为40/60～70/30时，给出较佳的阻燃效果。当聚合度n+m＝40～60时，平均分子量9600～15000g/mol。

在纺丝过程中，聚酯切片与阻燃母粒的混合比68～76/24～32，由于阻燃母粒中含有48％～61％的低熔点(210～230℃)共聚酯或对苯二甲酸丁二醇酯，所以相当于复合阻燃剂的量为10％～14％，相当于阻燃剂各组分的加入量为苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物5％～7％、聚硼硅氧烷1％～3％、改性苯丙共聚物2％～4％、超细改性蒙脱土0.5％～1.5％。

在本复合阻燃剂中选用的主阻燃剂，是一种含有P—C键的膦酸酯类磷氮阻燃剂，与磷酸酯类阻燃剂相比，具有更好的热稳定性、化学稳定性、耐水性和阻燃持久性。与在聚酯中的促进基体成炭作用结合，构成典型的膨胀型阻燃剂。

在复合阻燃剂中选用的协同阻燃剂为有机硅硼阻燃剂，是一种比磷系毒性更低的环境友好型阻燃剂。有机硅是一种高效、无毒、低烟、无污染阻燃剂，一般认为是凝聚相阻燃机理，有机聚硅氧烷具有低表面能可使其在燃烧时从高聚物内部迁移到表面，硅氧链节，在高温下能促进基体成炭，有助于形成连续的、抗氧化的硅酸盐保护层，阻止燃烧分解产物外逸，抑制材料的热分解，提高抗高温氧化性，产生低毒、低烟、阻燃作用。硼系阻燃剂的特点是良好的抑烟性，且无毒、阻燃。在燃烧过程中以偏硼酸和偏硼酸酯的形式存在，促进成碳、改善炭层质量、消除过氧基，对聚合物的氧化裂解起抑制作用。但有机硼化合物由于易水解，影响其持久性。本专利选有的聚硼硅氧烷是将硼引入有机硅分子中，以提高硼阻燃剂的水解稳定性，同时降低有机硅阻燃剂的制造成本,达到阻燃、抑烟、持久、经济的目的。

聚硼硅氧烷与磷氮系阻燃剂组合应用，有效的降低了磷系阻燃剂用量，符合阻燃剂的无卤化、无毒化、抑烟化的发展趋势。

混溶在膨体长丝中的硅烷偶联剂改性苯丙共聚物，其大分子中的甲氧基硅键，在纤维定型机中由饱合水蒸汽形成的高温、高湿条件下水解形成硅醇，进而可以自身交联，或与超细改性蒙脱土、基体聚酯高分子的羟基、羧基产生交联，在膨体长丝中可能会形成立体网状交联型高聚物，增加纤维在燃烧过程中的熔体粘度，达到抗熔滴目的。

超细改性蒙脱土的平均粒径为0.2～0.6μm，最大粒径≤2μm，所用改性剂为硅烷偶联剂，其包括：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-108)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)、3-环己氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-702)。蒙脱土加入量为0.5％～1.5％，相当于在聚酯中作为成核剂的加入量。由于在蒙脱土表面还有大量羟基存在，增加了改性苯丙共聚物在聚酯纤维中的交联点，提高了增加熔体粘度的有效性。另外，在聚酯中由于阻燃剂的引入，将降低其在成纤过程中的结晶速率，蒙脱土作为成核剂将使结晶速率提高，有利于减少纤维力学性能的损失。

作为抗熔滴剂加入的改性苯丙共聚物和改性蒙脱土，相当于增加了有机硅和无机硅的量，增加了阻燃效果。

进一步地，所述步骤(b)中阻燃聚酯膨体长丝的纺丝工艺参数为：

螺杆挤出温度：265℃～280℃，挤出压力：70～100bar；

纺丝箱体温度：265～280℃，组件压力：35～38bar；

测吹风温度：20～25℃，风速，0.5～0.6米/秒；

拉伸温度：170～180℃，拉伸倍数,3.6～3.8倍；

纺丝速度：2000～2300米/分。

进一步地，所述步骤(b)中阻燃聚酯膨体长丝的热定型工艺参数为：

加热介质：饱和水蒸汽，

定型温度：135～145℃，

定型时间：50秒～70秒。

本发明的有益效果是：

1.阻燃剂组分的高分子化，降低了毒性，增加了绿色环保性；降低了在聚酯中的迁移性，增加了阻燃的持久性；增加了热稳定性、化学稳定性，降低了纺丝中的发烟量和使用过程中的有毒危害性；

2.复合使用高分子磷氮系、硅硼系阻燃剂，减少了磷系阻燃剂的使用量，增加了环境友好性；

3.复合有机硅改性苯丙共聚物和少量超细改性蒙脱土作为抗熔滴剂，减少了对纺丝过程和纤维的力学性能的影响、减少了燃烧过程中形成高毒性物质的风险且有良好的经济性；

4.利用膨体长丝的饱合水蒸汽定型工艺，使阻燃长丝转化为抗熔滴阻燃长丝。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1：

涤纶(PET)阻燃膨体长丝制备(纤度：1500tex/90F)：

a.硅烷偶联剂改性苯丙共聚物微球制备；

将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷28份、甲基丙烯酸甲酯22份和苯乙烯50份混合为单体混合物；聚乙烯吡咯烷酮1.5份、偶氮二异丁酸二甲酯0.45份和乙醇21份搅拌溶解为分散/引发剂溶液，备用；向反应釜中加入乙醇130份和聚乙烯吡咯烷酮2.5份搅拌溶解，再加入偶氮二异丁酸二甲酯0.3份和1/2量的单体混合物，另1/2单体混合物加入滴加罐；向反应釜和滴加罐内充氮气至0.06MPa，排气至微正压，反复5次；开搅拌、升温至64～66℃，1小时后开始滴加单体混合物，同时补加1/3量备用分散/引发剂溶液；单体混合物总滴加时间4小时，滴加3小时后，补加1/3量备用分散/引发剂溶液；全部加完1小时后提高反应温度至70～72℃，再加入剩余的备用分散/引发剂溶液，保温搅拌8小时，得到分散液；

将上述的分散液离心分离，乙醇淋洗，得到的粉状微球于50～60℃真空干燥，得到硅烷偶联剂改性苯丙共聚物微球。分离出的乙醇液可以直接回用，或经蒸馏后回用。

b.阻燃母粒制备：按重量份计，包括以下原料：经干燥的苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物22份、聚硼硅氧烷7.5份、共聚物微球11份、超细改性蒙脱土4份、对苯二甲酸丁二醇酯54份和硬脂酸锌1.5％，上述原料经高速混合机混合、双螺杆挤出机熔融共混、造粒；

其中：苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物缩合度n＝38～40；聚硼硅氧烷上苯基/甲基＝50/50，缩合度n+m＝50。

c.纺丝：将经干燥的对苯二甲酸乙二醇酯切片72份、阻燃母粒28份按比例加入BCF纺丝机组的进料螺杆，纺制阻燃聚酯型膨体长丝，再进行加捻、合股和饱合水蒸汽热定型，得到抗熔滴阻燃聚酯膨体长丝；

纺丝条件：

a).螺杆挤出温度：265℃～280℃，挤出压力：100bar；

b).纺丝箱体温度：280℃，组件压力：35bar；

c).测吹风温度：21℃，风速：0.6米/秒；

d).拉伸温度：180℃，拉伸倍数：3.8倍，纺丝速度2100米/分；

热定型条件：加热介质：饱和水蒸汽，定型温度：140℃，定型时间：60秒。

本实施例制得的产品技术指标为：

纤度：1500tex/90F；

断裂强力：2.30cN/dtex，断裂伸长：38.5％；

沸水收缩率：1.0％，热卷曲伸长率：28.0％；

含油率：1.1％，网络：20个/米；

极限氧指数：29％，熔滴数：无。

实施例2：

PTT膨体长丝制备(纤度：1500tex/90F)：

a.硅烷偶联剂改性苯丙共聚物微球制备：同实施例1

b.阻燃母粒制备：按重量份计，包括以下原料：经干燥的苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物22份、聚硼硅氧烷7.5份、共聚物微球11份、超细改性蒙脱土4份、对苯二甲酸丁二醇酯54份和硬脂酸锌1.5％，经高速混合机混合、再由双螺杆挤出机熔融共混、造粒；

其中：苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物缩合度n＝44～46；聚硼硅氧烷上苯基/甲基＝70/30，缩合度n+m＝45。

c.纺丝：将经干燥的对苯二甲酸丁二醇酯切片75份、阻燃母粒25份按比例加入BCF纺丝机组的进料螺杆，进行纺制阻燃聚酯型膨体长丝，再进行加捻、合股和饱合水蒸汽热定型，得到抗熔滴阻燃聚酯膨体长丝；

纺丝条件：

a).螺杆挤出温度：265℃～275℃，挤出压力：100bar；

b).纺丝箱体温度：276℃，组件压力：36bar；

c).测吹风温度：21℃，风速：0.5米/秒；

d).拉伸温度：170℃，拉伸倍数：3.6倍，纺丝速度2100米/分；

热定型条件：加热介质：饱和水蒸汽，定型温度：135℃，定型时间：60秒。

本实施例制得的产品物性指标为：

纤度：1500tex/90F；

断裂强力：2.10cN/dtex，断裂伸长：42.6％；

沸水收缩率：1.0％，热卷曲伸长率：35.0％；

含油率：1.1％，网络：18个/米；

极限氧指数：28％，熔滴数：无。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：

该方法包括以下工艺步骤：

a.制备硅烷偶联剂改性苯丙共聚物；

b.制备阻燃母粒：

按重量份计，包括以下原料：经干燥的苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物：20～24份；聚硼硅氧烷：5～9份；改性苯丙共聚物：9～13份；超细改性蒙脱土：3～5份；低熔点共聚酯或对苯二甲酸丁二醇酯：48～61份；硬脂酸锌：1～2份，

上述原料经高速混合机混合，再由双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒；

c.纺丝：将经干燥的聚酯切片：68～76份、阻燃母粒：24～32份，按这样的比例加入BCF纺丝机组的进料螺杆，进行纺制阻燃聚酯膨体长丝，再进行加捻、合股和热定型，得到抗溶滴阻燃聚酯膨体长丝。

2.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中硅烷偶联剂改性苯丙共聚物的制备方法，包括如下工艺步骤：

按重量份计，将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25～30份、甲基丙烯酸甲酯20～25份和苯乙烯45～55份混合为单体混合物；

按重量份计，将聚乙烯吡咯烷酮1～3份、偶氮二异丁酸二甲酯0.4～0.6份和乙醇10～30份搅拌溶解为分散/引发剂溶液，备用；

按重量份计，向反应釜中加入乙醇120～140份和聚乙烯吡咯烷酮2～5份搅拌溶解，再加入偶氮二异丁酸二甲酯0.2～0.4份、1/2量的单体混合物，另1/2量的单体混合物加入滴加罐；向反应釜和滴加罐内充氮气至0.06MPa，排气至微正压，反复5次；开搅拌、升温至64～66℃，1小时后开始滴加单体混合物，同时补加1/3量备用分散/引发剂溶液；单体混合物总滴加时间4小时，滴加3小时后，补加1/3量备用分散/引发剂溶液；全部加完1小时后提高反应温度至70～72℃，再加入剩余的备用分散/引发剂溶液，保温搅拌7～10小时，得到分散液；

将上述的分散液离心分离，乙醇淋洗，得到的粉状微球于50～60℃真空干燥，制得硅烷偶联剂改性苯丙共聚物微球。

3.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中硅烷偶联剂改性苯丙共聚物的制备方法，包括如下工艺步骤：

按重量份计，将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25～30份、甲基丙烯酸甲酯20～25份和苯乙烯45～55份混合为单体混合物；

按重量份计，将偶氮二异丁酸二甲酯0.4～0.6份和乙醇10～30份搅拌溶解为引发剂溶液，备用；

按重量份计，向反应釜中加入乙醇120～140份搅拌溶解，再加入偶氮二异丁酸二甲酯0.2～0.4份、1/2量的单体混合物，另1/2量的单体混合物加入滴加罐；向反应釜和滴加罐内充氮气至0.06MPa，排气至微正压，反复5次；开搅拌、升温至64～66℃，1小时后开始滴加单体混合物，同时补加1/3量备用引发剂溶液；单体混合物总滴加时间4小时，滴加3小时后，补加1/3量备用引发剂溶液；全部加完1小时后提高反应温度至70～72℃，再加入剩余的备用分散/引发剂溶液，保温搅拌7～10小时，得到分散液；

将上述的分散液离心分离，乙醇淋洗，得到的粉体于50～60℃真空干燥，制得粉状的硅烷偶联剂改性苯丙共聚物。

4.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、阳离子易染聚酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种的共混物。

5.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物为高分子阻燃剂，其化学结构式为：

式中，n＝38～48。

6.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中聚硼硅氧烷为高分子阻燃剂，是以化合物A、化合物B和化合物C为原料的高分子缩合物，

化合物A：二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷，

化合物B：二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷，

化合物C：硼酸或硼酸三甲酯或硼酸三乙酯，

聚硼硅氧烷化学结构式为：

式中：R₁为苯基、R₂为甲基，R₁与R₂的摩尔比：40/60～70/30；R₃为氢、甲基、乙基；n+m＝40～60，Si与B摩尔比为1：1。

7.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中阻燃聚酯膨体长丝的纺丝工艺参数为：

螺杆挤出温度：265℃～280℃，挤出压力：70～100bar；

纺丝箱体温度：265～280℃，组件压力：35～38bar；

测吹风温度：20～25℃，风速，0.5～0.6米/秒；

拉伸温度：170～180℃，拉伸倍数,3.6～3.8倍；

纺丝速度：2000～2300米/分。

8.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚酯膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中阻燃聚酯膨体长丝的热定型工艺参数为：

加热介质：饱和水蒸汽，

定型温度：135～145℃，

定型时间：50秒～70秒。