CN108130610B - 一种超高强型聚酯工业丝及其制备方法 - Google Patents

一种超高强型聚酯工业丝及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超高强型聚酯工业丝及其制备方法，将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中超高强型聚酯工业丝的材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：
Figure DDA0001508562560000011
式中，R1和R2各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R3选自碳原子数为1～5的烷基，R4选自碳原子数为2～5的烷基，超高强型聚酯工业丝的断裂强度≥8.8cN/dtex。本发明方法简单合理，制得的工业丝具有超高的断裂强度，力学性能好。

Description

一种超高强型聚酯工业丝及其制备方法
技术领域
本发明属于纤维制备领域，涉及一种超高强型聚酯工业丝及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其具有的优异的性能而得到迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维具有断裂强度高、弹性模量高、回弹性适中、热定型性能优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性好等一系列的优良性能，且由其制备的织物具有抗皱和挺括性好等优点，所以，聚酯纤维备广泛地应用于服装和家纺等领域。
但在合成对苯二甲酸乙二酯的缩聚反应的过程中，特别是在生成线性高聚物时，由于高温氧化降解也伴生了线性和环状低聚物，环状低聚物是在缩聚阶段由于大分子链端回咬环化而形成的，环状低聚物中约70％以上是环状三聚物，环状三聚物具有易聚集、易结晶、化学和耐热稳定性高等特性，生成环状三聚物会对聚酯加工存在以下影响：(1)会造成纺丝组件的堵塞，影响熔体过滤器和组件的使用寿命；(2)在纤维热定型过程会析出，沉积在加热辊上，造成摩擦力增加以及加热不匀；(3)染色过程会以环状三聚物为中心，使染料聚集并粘附在纤维表面，纤维表面出现染料色点、斑渍和色花等现象，影响由其织造而成的织物的手感和色光，同时充满管道和阀门的环状低聚物会限制熔体的正常液流速度，导致纤维染色不匀，重现性差；(4)粘附在纤维表面，导致绕纱困难，出现断纱和粗细不均等现象，影响纤维的断裂强度及断裂伸长率等力学性能，严重影响产品质量。
为了减少聚酯缩聚反应过程中的环状低聚物的产生，国内外研究者进行了大量的研究。现阶段减少聚酯中的环状低聚物的主要方法有：(1)加入五价磷化合物或醚化合物，使其与聚酯合成过程中的金属催化剂相结合，或者增加热稳定剂的量，从而对聚酯产生稳定作用，因而可以在高温熔融下抑制环状三聚物的产生；(2)减少聚酯熔体在高温下的停留时间。但上述方法会造成聚酯分子量降低和分布加宽，影响最终制得的纤维的品质，同时对环状三聚物低聚物的减少作用并不明显。
随着聚酯纤维产量的日益增长，人们对纤维的质量要求也日益提高，往往要求纤维具有优良的力学性能，例如用于制备汽车安全带、家用或服装等方面的纤维，往往需具有较高的断裂强度，但由于现有技术所制备的纤维中低聚物含量较高，使纤维的力学性能下降，导致纤维不均匀，且容易使纤维产生毛丝。
因此，制备一种力学性能好的高品质纤维成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的纤维力学性能不好且纤维品质不高的的问题，提供一种力学性能好的高品质超高强型聚酯工业丝及其制备方法。本发明改性聚酯中带支链的二元醇的引入，减少了聚酯副反应中产生的环状低聚物，纤维表面环状低聚物的减少，减少了纤维发生断丝和纤维粗细不均等现象，降低了环状低聚物对纤维的断裂强度及断裂伸长率等力学性能产生的影响，提高了纤维的品质。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种超高强型聚酯工业丝，超高强型聚酯工业丝的材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000021
式中，R1和R2各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R3选自碳原子数为1～5的烷基，R4选自碳原子数为2～5的烷基，碳原子个数限定的目的：由于二元醇中引入支链结构和长链结构，会使烷氧基部分的电负性减弱，支链结构的碳原子个数过小，对烷氧基部分的电负性影响小，对减少环状低聚物的产生意义不大；支链结构的碳原子个数过大，会产生分子间的缠结，对分子量的分布产生影响；
超高强型聚酯工业丝的断裂强度≥8.8cN/dtex。本发明所制备的纤维具有较高的断裂强度，均匀性好，满卷率高。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种超高强型聚酯工业丝，所述超高强型聚酯工业丝的纤度为3300dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为±1.5％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为±0.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.5±1.5％，网络为5±2个/m，含油率为0.6±0.2％。本发明的聚酯工业丝的4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率较小，说明产品的均匀性好，纤维的品质高。
如上所述的一种超高强型聚酯工业丝，所述改性聚酯中环状低聚物的含量≤0.6wt％，现有技术制得的聚酯中环状低聚物的量为1.5～2.1wt％，本发明相对于现有技术显著降低了环状低聚物的生成量；
所述改性聚酯的数均分子量20000～27000，分子量分布指数为1.8～2.2，改性聚酯的分子量较高，且分子量分布较窄，能够满足纺丝加工的需求，且有利于制备性能优良的纤维；
所述改性聚酯中带支链的二元醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3～5％，改性聚酯中带支链的二元醇链段的摩尔含量较低，有利于保持聚酯自身的优良性能。
如上所述的一种超高强型聚酯工业丝，所述带支链的二元醇为2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇、4,4-二乙基-1,7-庚二醇、4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇、3,3-二丙基-1,5-戊二醇、4,4-二丙基-1,7-庚二醇、4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇、3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇或3,3-二戊基-1,5-戊二醇。
如上所述的一种超高强型聚酯工业丝，所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯。
如上所述的一种超高强型聚酯工业丝，所述改性聚酯的具体制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇配成浆料，加入催化剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；
(2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为260～270℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为275～285℃，反应时间为50～90min，制得改性聚酯。
如上所述的一种超高强型聚酯工业丝，步骤(1)中，对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.06，所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％，所述稳定剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％；
所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
本发明还提供制备如上所述的一种超高强型聚酯工业丝的方法，将所述改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝；为了得到力学性能好的高品质纤维，本发明对制备过程中的相关工艺参数进行了调整，调整后的超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
Figure GDA0001622079770000041
拉伸、热定型的工艺参数为：
Figure GDA0001622079770000042
Figure GDA0001622079770000051
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。特性粘度是改性聚酯分子量的一种表征方式，改性聚酯的特性粘度过高，其加工温度相应升高，产品容易热降解，改性聚酯的特性粘度过低，则难以得到纤维所需要的强度和性能。
如上所述的方法，纺丝组件的更换周期≥40天。本发明纺丝组件的更换周期长，产品的稳定性好，同时减小了生产的成本，提高了经济效益。
发明机理：
有机化合物中，分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角称为键角，键角通常用度数表示，有机化合物分子中中心原子和配位原子的电负性，会影响分子的键角。当与中心原子键合的配位原子的电负性增大时，配位原子吸电子能力增强，成键电子对将向配位体方向移动，离中心原子较远，使键对间因斥力减小而相互靠近，从而键角也随之减小，相反，当与中心原子键合的配位原子的电负性减小时，配位原子给电子能力增强，成键电子对将向中心原子方向移动，离中心原子更近，使键对间因斥力增大而相互远离，从而键角也随之增大。
根据Pauling电负性标度，C、H和O原子的电负性分别为2.55、2.20和3.44，而根据价电子能量均衡理论，基团电负性的计算公式如下式所示：
Figure GDA0001622079770000052
式中，xi为i原子在键合之前中性原子的电负性，Nve，i为i原子中价电子数目，ni为i原子在分子中的数目。对于较复杂的基团电负性的计算步骤主要为：首先计算出简单基团的电负性，然后将简单基团看作准原子再计算较复杂的基团的电负性，这样逐次迭代，最后得到目标基团的电负性。需要说明的是，在计算准原子的电负性时，把基原子(例如，基团-OH的基原子为O原子)中未成键的价电子看作是准原子的价电子。
本发明中的对苯二甲酸中羧基的C-O键断裂后C原子会与二元醇中羟基的O原子结合形成酯基中的新的C-O键，酯基中的C原子与苯环上C原子形成的键C-C和新形成的化学键C-O之间的键角记为α，键角α的改变会影响成环反应，当α小于109°时，分子易于成环，而随着α的增加，分子成环的几率会下降。本发明引入带支链的二元醇，结构式如下式所示：
Figure GDA0001622079770000061
式中，R1和R2各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R3选自碳原子数为1～5的烷基，R4选自碳原子数为2～5的烷基。该二醇结构由于引入了支链结构和长链结构，会使其烷氧基部分的电负性减弱，通过基团电负性的计算公式也可得出该二醇结构中与二酸中羰基相连的基团的电负性在2.59～2.79之间，而乙二醇中与二酸中羰基相连的基团-OCH2CH2-的电负性为3.04，因而其烷氧基比乙二醇中的-OCH2CH2-具有更强的给电子性，因此使得新形成的化学键C-O键上的成键电子对将向中心C原子方向移动，离中心原子更近，使键对间因斥力增大而相互远离，进而使得键角α大于109°，生成线性聚合物的几率增加，从而减少了环状低聚物的产生，纤维表面环状低聚物的减少，减少了纤维发生断丝和纤维粗细不均等现象，降低了环状低聚物对纤维的断裂强度及断裂伸长率等力学性能产生的影响，从而提高了产品质量。
有益效果：
(1)本发明的一种超高强型聚酯工业丝，制备方法简单合理，具有超高的断裂强度，力学性能好；
(2)本发明的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，通过在改性聚酯中引入带支链的二元醇，改变了聚酯分子的键角，从而显著降低了聚酯合成过程中环状低聚物的产生。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)酯化反应；将摩尔比为1:1.2:0.03的对苯二甲酸、乙二醇和2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇配成浆料，加入三氧化二锑和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％时为酯化反应终点，其中三氧化二锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％，磷酸三苯酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.05％，其中2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000071
(b)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在30min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为500Pa，反应温度为260℃，反应时间为40min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为100Pa，反应温度为275℃，反应时间为70min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.6wt％，数均分子量20000，分子量分布指数为2.0，改性聚酯中2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.1dL/g，纺丝组件的更换周期为44天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为310℃；箱体温度为298℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为80％；侧吹风风速为0.6m/s；卷绕速度为2800m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为550m/min；GR-1温度为80℃；GR-2速度为570m/min；GR-2温度为95℃；GR-3速度为2200m/min；GR-3温度为132℃；GR-4速度为3000m/min；GR-4温度为230℃；GR-5速度为3000m/min；GR-5温度为160℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.6cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为-0.2％，断裂强度为CV值为2.7％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为-0.3％，断裂伸长为CV值为7.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.3％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7％，网络为4个/m，含油率为0.8％。
实施例2
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)酯化反应；将摩尔比为1:1.3:0.04的对苯二甲酸、乙二醇和2,2-二乙基-1,3-丙二醇配成浆料，加入乙二醇锑和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的91％时为酯化反应终点，其中乙二醇锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.02％，磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.03％，其中2,2-二乙基-1,3-丙二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000081
(b)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在35min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为490Pa，反应温度为261℃，反应时间为30min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为100Pa，反应温度为277℃，反应时间为85min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,2-二乙基-1,3-丙二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.6wt％，数均分子量27000，分子量分布指数为1.8，改性聚酯中2,2-二乙基-1,3-丙二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的5％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0dL/g，纺丝组件的更换周期为40天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为290℃；箱体温度为295℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为75％；侧吹风风速为0.5m/s；卷绕速度为2600m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为440m/min；GR-1温度为75℃；GR-2速度为460m/min；GR-2温度为90℃；GR-3速度为1900m/min；GR-3温度为125℃；GR-4速度为2700m/min；GR-4温度为220℃；GR-5速度为2500m/min；GR-5温度为150℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为8.8cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度为CV值为3.0％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为1.5％，断裂伸长为CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为10％，网络为3个/m，含油率为0.4％。
实施例3
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)酯化反应；将摩尔比为1:1.4:0.05的对苯二甲酸、乙二醇和2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇配成浆料，加入醋酸锑和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.1MPa，酯化反应的温度为252℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的92％时为酯化反应终点，其中醋酸锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.03％，亚磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％，其中2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000091
(b)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在40min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为495Pa，反应温度为263℃，反应时间为45min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为95Pa，反应温度为278℃，反应时间为60min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.5wt％，数均分子量21000，分子量分布指数为2.2，改性聚酯中2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的4％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g，纺丝组件的更换周期为44天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为320℃；箱体温度为300℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为85％；侧吹风风速为0.7m/s；卷绕速度为3600m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为650m/min；GR-1温度为85℃；GR-2速度为680m/min；GR-2温度为100℃；GR-3速度为2400m/min；GR-3温度为140℃；GR-4速度为3600m/min；GR-4温度为250℃；GR-5速度为3600m/min；GR-5温度为170℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为8.9cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度为CV值为2.9％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为-1.5％，断裂伸长为CV值为7.9％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.9％，网络为7个/m，含油率为0.45％。
实施例4
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备3,3-二乙基-1,5-戊二醇；在90℃，氮气氛围下，将3,3-二乙基-丙醛、乙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出，溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到3,3-二乙基-1,5-戊二醇，其中3,3-二乙基-1,5-戊二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000101
(b)酯化反应；将摩尔比为1:1.5:0.06的对苯二甲酸、乙二醇和3,3-二乙基-1,5-戊二醇配成浆料，加入三氧化二锑和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为255℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的95％时为酯化反应终点，其中三氧化二锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.04％，磷酸三苯酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在50min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为400Pa，反应温度为265℃，反应时间为33min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为90Pa，反应温度为280℃，反应时间为50min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,3-二乙基-1,5-戊二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.2wt％，数均分子量23000，分子量分布指数为1.9，改性聚酯中3,3-二乙基-1,5-戊二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3.5％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.05dL/g，纺丝组件的更换周期为41天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为295℃；箱体温度为295℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为78％；侧吹风风速为0.55m/s；卷绕速度为2650m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为480m/min；GR-1温度为78℃；GR-2速度为485m/min；GR-2温度为92℃；GR-3速度为1950m/min；GR-3温度为128℃；GR-4速度为2800m/min；GR-4温度为230℃；GR-5速度为2600m/min；GR-5温度为155℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为8.89cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为-1.0％，断裂强度为CV值为2.95％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为-1.0％，断裂伸长为CV值为7.85％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.6％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.2％，网络为3个/m，含油率为0.5％。
实施例5
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备4,4-二乙基-1,7-庚二醇；在95℃，氮气氛围下，将4,4-二乙基-丁醛、丙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出，溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到4,4-二乙基-1,7-庚二醇，其中4,4-二乙基-1,7-庚二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000121
(b)酯化反应；将摩尔比为1:1.6:0.03的对苯二甲酸、乙二醇和4,4-二乙基-1,7-庚二醇配成浆料，加入乙二醇锑和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为257℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的92％时为酯化反应终点，其中乙二醇锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.05％，磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.04％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在33min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为450Pa，反应温度为270℃，反应时间为30min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为95Pa，反应温度为275℃，反应时间为60min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和4,4-二乙基-1,7-庚二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.5wt％，数均分子量25000，分子量分布指数为2.1，改性聚酯中4,4-二乙基-1,7-庚二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的5％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.15dL/g，纺丝组件的更换周期为43天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为300℃；箱体温度为296℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为79％；侧吹风风速为0.56m/s；卷绕速度为2700m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为500m/min；GR-1温度为79℃；GR-2速度为500m/min；GR-2温度为93℃；GR-3速度为2000m/min；GR-3温度为129℃；GR-4速度为2950m/min；GR-4温度为230℃；GR-5速度为2700m/min；GR-5温度为160℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.4cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为-0.65％，断裂强度为CV值为2.86％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为0.7％，断裂伸长为CV值为7.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.4％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8％，网络为7个/m，含油率为0.66％。
实施例6
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇；在92℃，氮气氛围下，将4,4-二(1-甲基乙基)-丁醛、丙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出。溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇，其中4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇的结构式如下：
(b)酯化反应；将摩尔比为1:1.7:0.05的对苯二甲酸、乙二醇和4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇配成浆料，加入醋酸锑和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为253℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的96％时为酯化反应终点，其中醋酸锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％，亚磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.05％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在38min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为480Pa，反应温度为262℃，反应时间为38min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为98Pa，反应温度为279℃，反应时间为80min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.55wt％，数均分子量27000，分子量分布指数为2.2，改性聚酯中4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的4％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.08dL/g，纺丝组件的更换周期为41天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为296℃；箱体温度为296℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为80％；侧吹风风速为0.57m/s；卷绕速度为3000m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为520m/min；GR-1温度为82℃；GR-2速度为520m/min；GR-2温度为95℃；GR-3速度为2000m/min；GR-3温度为130℃；GR-4速度为2900m/min；GR-4温度为230℃；GR-5速度为2800m/min；GR-5温度为165℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.0cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为-0.8％，断裂强度为CV值为2.85％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为-0.7％，断裂伸长为CV值为7.86％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.65％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.8％，网络为4个/m，含油率为0.49％。
实施例7
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备3,3-二丙基-1,5-戊二醇；在93℃，氮气氛围下，将3,3-二丙基-丙醛、乙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出。溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到3,3-二丙基-1,5-戊二醇，其中3,3-二丙基-1,5-戊二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000151
(b)酯化反应；将摩尔比为1:1.8:0.03的对苯二甲酸、乙二醇和3,3-二丙基-1,5-戊二醇配成浆料，加入三氧化二锑和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％时为酯化反应终点，其中三氧化二锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.03％，磷酸三苯酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.02％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在42min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为455Pa，反应温度为264℃，反应时间为45min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为85Pa，反应温度为285℃，反应时间为75min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,3-二丙基-1,5-戊二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.45wt％，数均分子量26500，分子量分布指数为2.2，改性聚酯中3,3-二丙基-1,5-戊二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的4.5％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.09dL/g，纺丝组件的更换周期为41天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为305℃；箱体温度为297℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为81％；侧吹风风速为0.65m/s；卷绕速度为3100m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为540m/min；GR-1温度为79℃；GR-2速度为540m/min；GR-2温度为90～100℃；GR-3速度为2100m/min；GR-3温度为131℃；GR-4速度为3100m/min；GR-4温度为235℃；GR-5速度为2850m/min；GR-5温度为166℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.5cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为0.55％，断裂强度为CV值为2.8％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为0.5％，断裂伸长为CV值为7.35％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.45％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.6％，网络为7个/m，含油率为0.68％。
实施例8
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备4,4-二丙基-1,7-庚二醇；在92.5℃，氮气氛围下，将4,4-二丙基-丁醛、乙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出。溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到4,4-二丙基-1,7-庚二醇，其中4,4-二丙基-1,7-庚二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000161
(b)酯化反应；将摩尔比为1:1.9:0.04的对苯二甲酸、乙二醇和4,4-二丙基-1,7-庚二醇配成浆料，加入乙二醇锑和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的93％时为酯化反应终点，其中乙二醇锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.04％，磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.03％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在45min内将压力由0.3MPa平稳抽至绝对压力为475Pa，反应温度为265℃，反应时间为48min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为88Pa，反应温度为283℃，反应时间为80min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和4,4-二丙基-1,7-庚二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.6wt％，数均分子量23000，分子量分布指数为2.0，改性聚酯中4,4-二丙基-1,7-庚二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.12dL/g，纺丝组件的更换周期为41天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为310℃；箱体温度为298℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为83％；侧吹风风速为0.67m/s；卷绕速度为3200m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为580m/min；GR-1温度为84℃；GR-2速度为580m/min；GR-2温度为96℃；GR-3速度为2200m/min；GR-3温度为133℃；GR-4速度为3300m/min；GR-4温度为240℃；GR-5速度为3200m/min；GR-5温度为162℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.05cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为-0.7％，断裂强度为CV值为2.87％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为-0.65％，断裂伸长为CV值为7.75％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.5％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.5％，网络为6个/m，含油率为0.48％。
实施例9
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇；在91℃，氮气氛围下，将4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-丁醛、丙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出，溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇，其中4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000171
(b)酯化反应；将摩尔比为1:2.0:0.05的对苯二甲酸、乙二醇和4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇配成浆料，加入醋酸锑和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为251℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的96％时为酯化反应终点，其中醋酸锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.05％，磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.04％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在30min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为420Pa，反应温度为267℃，反应时间为50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为80Pa，反应温度为280℃，反应时间为90min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.25wt％，数均分子量24000，分子量分布指数为2.2，改性聚酯中4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的4％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.17dL/g，纺丝组件的更换周期为43天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为320℃；箱体温度为300℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为84％；侧吹风风速为0.6m/s；卷绕速度为2800m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为630m/min；GR-1温度为84℃；GR-2速度为630m/min；GR-2温度为90℃；GR-3速度为2200m/min；GR-3温度为135℃；GR-4速度为3400m/min；GR-4温度为238℃；GR-5速度为3300m/min；GR-5温度为167℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.08cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为-0.7％，断裂强度为CV值为2.76％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为-0.65％，断裂伸长为CV值为7.55％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.55％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8％，网络为6个/m，含油率为0.67％。
实施例10
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇；在94℃，氮气氛围下，将3-甲基-3-戊基-丙醛、丙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出。溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇，其中3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000191
(b)酯化反应；将摩尔比为1:1.2:0.06的对苯二甲酸、乙二醇和3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇配成浆料，加入乙二醇锑和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.1MPa，酯化反应的温度为255℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的92％时为酯化反应终点，其中乙二醇锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％，亚磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在50min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为490Pa，反应温度为269℃，反应时间为30min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为100Pa，反应温度为281℃，反应时间为55min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.1wt％，数均分子量20000，分子量分布指数为1.9，改性聚酯中3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3.5％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.14dL/g，纺丝组件的更换周期为43天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为290℃；箱体温度为299℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为85％；侧吹风风速为0.7m/s；卷绕速度为3400m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为640m/min；GR-1温度为84℃；GR-2速度为640m/min；GR-2温度为98℃；GR-3速度为2200m/min；GR-3温度为138℃；GR-4速度为3300m/min；GR-4温度为245℃；GR-5速度为3500m/min；GR-5温度为165℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.4cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度为CV值为2.82％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为0.45％，断裂伸长为CV值为7.28％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.37％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.8％，网络为5个/m，含油率为0.7％。
实施例11
一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，步骤如下：
(1)改性聚酯的制备；
(a)制备3,3-二戊基-1,5-戊二醇；在95℃，氮气氛围下，将3,3-二戊基-丙醛、乙醛和三乙胺反应20min，然后将浓缩液加入有雷妮镍催化剂的加氢反应器中，在2.914MPa氢压和100℃下反应，反应毕，冷却，使催化剂析出。溶液用离子交换树脂处理后，减压蒸水，分离，提纯，得到3,3-二戊基-1,5-戊二醇，其中3,3-二戊基-1,5-戊二醇的结构式如下：
Figure GDA0001622079770000201
(b)酯化反应；将摩尔比为1:2.0:0.03的对苯二甲酸、乙二醇和3,3-二戊基-1,5-戊二醇配成浆料，加入醋酸锑和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的97％时为酯化反应终点，其中醋酸锑的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％，亚磷酸三甲酯的加入量为对苯二甲酸重量的0.05％；
(c)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，在45min内将压力由常压平稳抽至绝对压力为500Pa，反应温度为260℃，反应时间为40min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力为92Pa，反应温度为277℃，反应时间为80min，制得改性聚酯，其中改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,3-二戊基-1,5-戊二醇链段，改性聚酯中环状低聚物的含量为0.35wt％，数均分子量25500，分子量分布指数为1.8，改性聚酯中3,3-二戊基-1,5-戊二醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的5％；
(2)将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.18dL/g，纺丝组件的更换周期为43天，超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为290℃；箱体温度为295℃；机头压力为140Bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为83％；侧吹风风速为0.7m/s；卷绕速度为3600m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：GR-1速度为645m/min；GR-1温度为83℃；GR-2速度为645m/min；GR-2温度为99℃；GR-3速度为2300m/min；GR-3温度为138℃；GR-4速度为3500m/min；GR-4温度为240℃；GR-5速度为3400m/min；GR-5温度为166℃。
最终制得的超高强型聚酯工业丝的断裂强度为9.3cN/dtex，纤度为3300dtex，线密度偏差率为0.46％，断裂强度为CV值为2.81％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为0.43％，断裂伸长为CV值为7.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.3％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.5％，网络为7个/m，含油率为0.78％。

Claims (8)

1.一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征是，将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超高强型聚酯工业丝；
改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：
Figure FDA0002233999500000011
式中，R1和R2各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R3选自碳原子数为1～5的烷基，R4选自碳原子数为2～5的烷基；
所述改性聚酯中环状低聚物的含量≤0.6wt％；
所述改性聚酯的数均分子量20000～27000，分子量分布指数为1.8～2.2；
所述改性聚酯中带支链的二元醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3～5％；
超高强型聚酯工业丝的断裂强度≥8.8cN/dtex；
所述超高强型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
Figure FDA0002233999500000012
拉伸、热定型的工艺参数为：
2.根据权利要求1所述的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。
3.根据权利要求2所述的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，纺丝组件的更换周期≥40天。
4.根据权利要求1所述的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述超高强型聚酯工业丝的纤度为3300dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率中心值为12.5％，断裂伸长率偏差率为±1.5％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为±0.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.5±1.5％，网络为5±2个/m，含油率为0.6±0.2％。
5.根据权利要求1所述的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述带支链的二元醇为2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇、4,4-二乙基-1,7-庚二醇、4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇、3,3-二丙基-1,5-戊二醇、4,4-二丙基-1,7-庚二醇、4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇、3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇或3,3-二戊基-1,5-戊二醇。
6.根据权利要求5所述的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯。
7.根据权利要求6所述的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述改性聚酯的具体制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇配成浆料，加入催化剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；
(2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为260～270℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为275～285℃，反应时间为50～90min，制得改性聚酯。
8.根据权利要求7所述的一种超高强型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.06，所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％，所述稳定剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％；
所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
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