CN109206621B - 一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法 - Google Patents

一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，在聚酰胺I和聚酯I熔融共混体系中引入增容剂；增容剂的结构式为：
Figure DDA0001732807970000011
其中，n为4～10的整数，m为4～16的整数，x为2～18的整数，y1和y2分别为5～10的整数和80～100的整数，或者分别为100～150的整数和5～10的整数；由该熔融共混体系制得的纤维的纤度为0.5～10dtex，断裂强度为2.0～7.0cN/dtex，初始模量为30～70cN/dtex。本发明的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，通过加入增容剂显著改善了聚酰胺和聚酯的相容性，提高了其后续产品的机械性能和加工性能，工艺简单，成本低廉，极具应用前景。

Description

一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法
技术领域
本发明属于聚合物制备领域，涉及一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法。
背景技术
聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称，主要指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，又称涤纶)，习惯上也包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚芳酯等线型热塑性树脂，是一类性能优异、用途广泛的工程塑料，也可制成聚酯纤维和聚酯薄膜。目前涤纶作为化纤中产量最大的品种，占据着化纤行业近80％的市场份额，因此聚酯系列的市场变化和发展趋势是化纤行业关注的重点。同时聚酯还有瓶类和薄膜等用途，广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑和汽车等领域，其中包装是聚酯最大的非纤应用市场，同时也是PET增长最快的领域。
聚酰胺俗称尼龙(PA)，是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的。聚酰胺最先由美国DuPont公司最先开发，用作制造纤维的原料，并于1939年实现工业化，后来由于其具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。PA广泛用来代替铜及其他有色金属制作机械、化工和电器零件，如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈和输油管等。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。此外，由于PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围，但尼龙的尺寸稳定性较差。
因此复合聚酯和聚酰胺以结合聚酯和聚酰胺的优点是一个热点的研究方向。
专利《一种聚酯共混纤维及其制备方法》提供了一种聚酯和聚酰胺共混纤维的制备方法，聚酯和聚酰胺在熔融共混后形成的改性聚酯纤维同时具有聚酯和聚酰胺的单元，改性聚酯纤维虽然有效地提高了聚酯吸湿性能及柔软性并改善复合纤维染色均匀性差的问题，但并未从根本上解决聚酯和聚酰胺相容性差，纤维的机械性能不佳的问题。
《皮芯型涤锦复合纤维FDY生产工艺探讨》对皮芯型涤锦复合纤维的生产进行了探讨，由于PA6和PET的相容性不好，只有采用皮芯复合纺，才能纺制出物理性能稳定的复合纤维，但皮芯复合纺工艺未改善两者的相容性，其物理性能仍有较大提升空间。《一种锦/涤高强复合单丝的生产方法》提供了一种锦/涤高强复合单丝的制备方法，其在工艺层面提高锦/涤复合丝的性能，但锦/涤皮芯复合工业丝还存在界面相容性差、易出现相分离现象等问题，导致复合纤维的强度较低、各项性能不够好。
因此，开发一种能有效改善聚酰胺和聚酯相容性的方法极具现实意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能有效改善聚酰胺和聚酯相容性的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改善聚酰胺和聚酯的相容性的方法，在聚酰胺I和聚酯I熔融共混体系中引入增容剂；所述增容剂的结构式为：
Figure BDA0001732807950000021
其中，n为4～10的整数，m为4～16的整数，x为2～18的整数，y1和y2分别为5～10的整数和80～100的整数，或者分别为100～150的整数和5～10的整数；y1和y2的取值是根据共混体系中聚酰胺I和聚酯I的比例决定，如共混体系中聚酰胺I比例较大，y1和y2分别为100～150的整数和5～10的整数，如共混体系中聚酯I比例较大，y1和y2分别为5～10的整数和80～100的整数。y1的数值过小，容易导致聚酰胺链段长度过小，不能形成良好的嵌段共聚物，造成对共混体系中聚酰胺链段的抓取能力降低，过大，容易造成与聚酯低聚物的反应性降低，y2的数值过小，容易导致聚酯嵌段长度短，在以聚酯为主体的共混体系中不能达到好的效果来有效的抓取聚酯，过大，会导致聚酯的分子量过大，可反应性端基数量减少，无法完成反应。
由所述熔融共混体系制得的纤维的纤度为0.5～10dtex，断裂强度为2.0～7.0cN/dtex，初始模量为30～70cN/dtex。未添加增容剂的纤维的纤度为0.5～10dtex，断裂强度为1.0～4.0cN/dtex，初始模量10～30cN/dtex。添加本发明的增容剂后提高了纤维中聚酯和聚酰胺的相容性，显著提升了纤维的断裂强度和初始模量。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述纤维的断裂伸长率为20～50％，回潮率为0.8～5.0％。未添加增容剂的纤维的断裂伸长率为10～40％，回潮率为0.8～4.0％。添加本发明的增容剂后提高了纤维中聚酯和聚酰胺的相容性，显著提升了纤维的断裂伸长率。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述熔融共混体系中聚酯I、聚酰胺I和增容剂的含量分别为10～80wt％、10～80wt％和5～10wt％。熔融共混体系中增容剂的含量仅有5～10wt％，并未改变纤维的主体(聚酯和聚酰胺)，本发明的增容剂仅仅作为添加剂改善聚酯和聚酰胺的相容性，改善复合纤维的性能。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述熔融共混体系是通过将聚酰胺I、聚酯I和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成的，所述双螺杆挤压机的温度为200～300℃。本发明的保护范围并不仅限于此，其他挤出或共混设备也可用于形成熔融共混体系。本发明的挤出温度可根据实际情况进行选择，其需大于共混体系中三组分的最高熔融温度，保证组分充分熔融即可。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述聚酰胺I中二元胺和二元酸的亚甲基数分别与n和m的数值相等，所述聚酯I中二元醇的亚甲基数与x的数值相等，满足该条件的聚酰胺酯为按特定规律嵌段的共聚物，具有聚酯和聚酰胺综合优良性能，当嵌段共聚物是由聚酯及聚酰胺的单体交替排列时，此时嵌段共聚物分子链能够反复穿过界面使得界面间的强度提高，从而相容性更好；保证体系中的聚酯I和聚酰胺I的原料组分与制得增容剂的原料组分相同，可进一步提高熔融共混体系中各组分的相容性；
所述熔融共混体系中聚酯I的质量百分数>50％时，增容剂中的y1为5～10的整数，y2为80～100的整数；由于增容剂为嵌段共聚物，当聚酯I的质量百分数>50％时，y2的数目大，可以保证增容剂中聚酯嵌段占据的比例大，这样可以更好地和共混体系中大多数的聚酯起到关联作用，提高相容性。
所述熔融共混体系中聚酰胺I的质量百分数>50％时，增容剂中的y1为100～150的整数，y2为5～10的整数。由于增容剂为嵌段共聚物，当聚酰胺I的质量百分数>50％时，y1的数目大，可以保证增容剂中聚酰胺嵌段占据的比例大，这样可以更好地和共混体系中大多数的聚酰胺起到关联作用，提高相容性。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述聚酯I为聚对苯二甲酸乙二醇酯、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以上，优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯II的种类并不仅限于此，其他如聚对苯二甲酸二元醇酯等聚酯也可适用；所述聚酰胺I为聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺1010和聚酰胺1212中的一种以上，优选为聚酰胺66，聚酰胺II的种类并不仅限于此，其他如聚二元酸二元胺等聚酰胺也可适用。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述增容剂的数均分子量为10000～20000，特性粘度为0.5～1.0dL/g，熔点为180～280℃。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述增容剂是由聚酯II与聚酰胺II在一定条件下制得的；
所述聚酯II的结构式为：
Figure BDA0001732807950000041
所述聚酰胺II的结构式为：
Figure BDA0001732807950000042
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述聚酯II的制备方法为：将对苯二甲酸、二元醇和催化剂混合打浆在氮气气氛、190～250℃和0.01～0.3MPa的条件下进行2～3h的酯化反应后在220～290℃进行缩聚反应，制得聚酯II；当缩聚反应的时间为20～30min，真空度为1000～3000Pa时，制得的聚酯II中y2为5～10的整数；当缩聚反应的时间为2～3h，真空度小于30Pa时，制得的聚酯II中y2为80～100的整数；所述催化剂为乙二醇锑。二元醇根据聚酯II的结构式进行选择，催化剂也不仅限于此，其他能够对对苯二甲酸、二元醇反应起到催化作用的催化剂也可适用于本发明，此外，反应的气氛并不仅限于氮气气氛，其他惰性气体气氛如氦气气氛等也可适用于本发明。在低真空条件下进行短时间的缩聚，使得制得的聚酯II的分子量较低，而在高真空条件下进行较长时间的缩聚，制得的聚酯II的分子量较大，通过对制得聚酯II的分子量大小的调节，可进一步影响增容剂中聚酯的嵌段长度。
如上所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，所述聚酰胺II的制备方法为：酰胺单体在氮气气氛和220～290℃下进行缩聚反应制得聚酰胺II；当缩聚反应的时间为30～60min，真空度为3000～10000Pa时，制得的聚酰胺II中y1为5～10的整数；当缩聚反应的时间为2～3h，真空度小于500Pa时，制得的聚酰胺II中y1为100～150的整数。在低真空条件下进行短时间的缩聚，使得制得的聚酰胺II的分子量较低，而在高真空条件下进行较长时间的缩聚，制得的聚酰胺II的分子量较大，通过对制得聚酰胺II的分子量大小的调节，可进一步影响增容剂中聚酰胺的嵌段长度。
发明机理：
本发明在聚酯I和聚酰胺I中加入了增容剂有效改善了两者的相容性，本发明的增容剂是一种聚酰胺酯，其与普通聚酰胺酯为无规共聚物不同，其为嵌段共聚物，同时具有聚酯和聚酰胺的性能，根据相似物质相容的原理，聚酰胺酯的聚酯链段、聚酰胺链段可以分别有效地和共混体系中聚酯I和聚酰胺I相容，提高共混体系中聚酯I和聚酰胺I的相容性，同时根据聚酯I和聚酰胺I组分含量的不同，相应调整增容剂中的聚酰胺嵌段和聚酯嵌段的长度即y2和y1，增容剂(聚酰胺酯)的聚酯、聚酰胺嵌段可以分别有效抓取共混体系中聚酯I和聚酰胺I，能够进一步提高聚酯I和聚酰胺I共混体系的相容性。当共混体系中聚酯I的含量高时，聚酰胺酯中聚酯嵌段的长度也长，反之，聚酰胺I含量高时，聚酰胺的链段长度长，可以有效的改善共混体系的相容性。本发明通过控制反应的条件，制备出聚酰胺和聚酯嵌段长度可控的嵌段共聚物增容剂，通过共混体系中聚酯和聚酰胺的比例不同，制备不同嵌段长度的增容剂达到更好的增容效果。由于共混体系的良好相容性，该共混体系制得的纤维在后加工过程中不会剥离或分离，断裂强度得到了大幅度的提高，同时改善了共混物纤维的可纺性，防止断丝、毛丝现象的产生。
有益效果：
(1)本发明的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，通过加入增容剂显著改善了聚酰胺和聚酯的相容性，提高了其后续产品的机械性能和加工性能；
(2)本发明的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，工艺简单，成本低廉，极具应用前景。
附图说明
图1为对比例1制得的聚酯-聚酰胺共混纤维的扫描电镜图；
图2为本发明的制得的聚酯-聚酰胺-增容剂共混纤维的扫描电镜图。
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。
Figure BDA0001732807950000061
实施例1
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、乙二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、190℃和0.3MPa下进行2.5h的酯化反应后再在220℃、真空度为1000Pa的条件下进行20min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将己二胺己二酸盐在氮气气氛和220℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为2h，真空度为499Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为220℃和真空度为29Pa的条件下聚合2h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为6，m为6，x为2，y1和y2分别为100和5，增容剂的数均分子量为10000，特性粘度为0.5dL/g，熔点为180℃；
(4)将聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂的含量分别为51wt％、44wt％和5wt％，双螺杆挤压机的温度为200℃，其中聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为6和6，聚对苯二甲酸乙二醇酯中二元醇的亚甲基数为2。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为2.5dtex，断裂强度为4.3cN/dtex，初始模量为65cN/dtex，断裂伸长率为20％，回潮率为1.7％。
对比例1
一种聚酰胺/聚酯共混纤维的制备方法，其与实施例1的不同之处在于没有步骤(1)～(3)，步骤(4)中并未添加增容剂，且聚酰胺66和聚酯的含量分别为10wt％和90wt％，最终制得的纤维的纤度为2.3dtex，断裂强度为3.5cN/dtex，初始模量为74cN/dtex，断裂伸长率为40％，回潮率为0.6％。该纤维的扫描电镜图如图1所示，实施例1的扫描电镜图如图2所示，与实施例1对比发现，在未加增容剂之前共混物聚酯和聚酯酰胺两相有明显的不相容，在添加增容剂后，共混物聚酯和聚酰胺两相界面均匀，看不到有两相间的界限，说明增容效果显著，并且在增加增容剂后纤维的断裂强度有明显的增强。
对比例2
一种聚酰胺/聚酯增容剂的制备及应用，其步骤与实施例1基本相同，不同在于步骤(2)缩聚反应的时间为40min，真空度为8000Pa，制得的增容剂的n为6，m为6，x为2，y1和y2分别为6和5。最终制得纤维的纤度为2.9dtex，断裂强度为1.8cN/dtex，初始模量为50cN/dtex，断裂伸长率为30％，回潮率为1.6％，且纺丝时经常出现端头和飞丝现象。与实施例1对比发现，虽然本例的增容剂可以起到一定的增容效果，但制得的纤维与实施例1相比断裂强度和初始模量低，纺丝时容易出现端头和飞丝现象，良品率低。
对比例3
一种聚酰胺/聚酯共混纤维的制备方法，其与实施例1的不同之处在于没有步骤(1)～(3)，步骤(4)中并未添加增容剂，且聚酰胺66和聚酯的含量分别为15wt％和85wt％，纺丝时出现严重的相分离现象，无法纺丝。
对比例4
一种聚酰胺/聚酯共混纤维的制备方法，其与实施例1的不同之处在于没有步骤(1)～(3)，步骤(4)中并未添加增容剂，且聚酰胺66和聚酯的含量分别为20wt％和80wt％，纺丝时出现严重的相分离现象，无法纺丝，综合对比例1～4和实施例1分析发现，在未添加增容剂的条件下，共混纤维中聚酰胺66含量只有≤10wt％，才可纺丝，聚酰胺66含量过高将回出现相分离现象，无法纺丝，添加本发明的增容剂改善了聚酰胺和聚酯的相容性，不仅使得纤维中聚酰胺66含量不受限制，还提高了纤维的力学性能。
实施例2
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、丁二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、250℃和0.01MPa下进行2h的酯化反应后再在290℃、真空度为3000Pa的条件下进行30min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将己二酸己二胺盐在氮气气氛和290℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为3h，真空度为90Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为290℃和真空度为25Pa的条件下聚合3h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为6，m为6，x为4，y1和y2分别为150和10，增容剂的数均分子量为20000，特性粘度为1.0dL/g，熔点为170℃；
(4)将聚酰胺66、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺66、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂的含量分别为70wt％、24wt％和6wt％，双螺杆挤压机的温度为300，其中聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为6和6，聚对苯二甲酸丙二醇酯中二元醇的亚甲基数为4。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为2.3dtex，断裂强度为4.1cN/dtex，初始模量为70cN/dtex，断裂伸长率为50％，回潮率为1.7％。
实施例3
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、丁二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、220℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在270℃、真空度为3000Pa的条件下进行25min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将己二酸己二胺盐在氮气气氛和250℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为2.5h，真空度为100Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为240℃和真空度为20Pa的条件下聚合2.5h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为6，m为6，x为4，y1和y2分别为110和6，增容剂的数均分子量为15000，特性粘度为0.8dL/g，熔点为165℃；
(4)将聚酰胺66、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺66、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂的含量分别为60wt％、32wt％和8wt％，双螺杆挤压机的温度为250℃，其中聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为6和6，聚对苯二甲酸丁二醇酯中二元醇的亚甲基数为4。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为2.5dtex，断裂强度为5.5cN/dtex，初始模量为64cN/dtex，断裂伸长率为35％，回潮率为3.2％。
实施例4
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、乙二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、200℃和0.2MPa下进行2.5h的酯化反应后再在280℃、真空度为1500Pa的条件下进行22min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和280℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为2.2h，真空度为80Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为240℃和真空度为25Pa的条件下聚合2.2h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为5，m为6，x为2，y1和y2分别为120和7，增容剂的数均分子量为12000，特性粘度为0.6dL/g，熔点为260℃；
(4)将聚酰胺56、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺56、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂的含量分别为60wt％、35wt％和5wt％，双螺杆挤压机的温度为280℃，聚酰胺56中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为5和6，聚对苯二甲酸乙二醇酯中二元醇的亚甲基数为2。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为2dtex，断裂强度为4.0cN/dtex，初始模量为60cN/dtex，断裂伸长率为40％，回潮率为2.0％。
实施例5
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、己二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、200℃和0.2MPa下进行2.5h的酯化反应后再在280℃、真空度为2900Pa的条件下进行29min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和260℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为2.8h，真空度为460Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为280℃和真空度为28Pa的条件下聚合2.8h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为9，m为14，x为6，y1和y2分别为130和8，增容剂的数均分子量为16000，特性粘度为0.8dL/g，熔点为280℃；
(4)将聚酰胺46、聚酰胺66、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺46、聚酰胺66、聚对苯二甲酸丙二醇酯,、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂的含量分别为30wt％、35wt％、10wt％、15wt％和5wt％，双螺杆挤压机的温度为300℃，聚酰胺46和聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为9和14，聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中二元醇的亚甲基数为6。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为5dtex，断裂强度为2.0cN/dtex，初始模量为60cN/dtex，断裂伸长率为42％，回潮率为0.8％。
实施例6
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、庚二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、240℃和0.2MPa下进行3h的酯化反应后再在240℃、真空度为3000Pa的条件下进行28min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和270℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为2.6h，真空度为480Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为290℃和真空度为28Pa的条件下聚合2h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为8，m为15，x为7，y1和y2分别为140和9，增容剂的数均分子量为20000，特性粘度为1.0dL/g，熔点为280℃；
(4)将聚酰胺1010、聚酰胺1212、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺1010、聚酰胺1212、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂的含量分别为40wt％、15wt％、15wt％、23wt％和7wt％，双螺杆挤压机的温度为300℃，聚酰胺1010和聚酰胺1212中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为8和15，聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中二元醇的亚甲基数为7。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为8dtex，断裂强度为7.0cN/dtex，初始模量为30cN/dtex，断裂伸长率为28％，回潮率为3.3％。
实施例7
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、辛二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、190℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在240℃、真空度为28Pa的条件下进行2h的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和220℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为30min，真空度为3000Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为220℃和真空度为28Pa的条件下聚合2～3h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为5，m为16，x为8，y1和y2分别为5和80，增容剂的数均分子量为10000，特性粘度为0.5dL/g，熔点为180℃；
(4)将聚酰胺46、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺46、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂的含量分别为43wt％、51wt％和6wt％，双螺杆挤压机的温度为200℃，聚酰胺46中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为5和16，聚对苯二甲酸乙二醇酯中二元醇的亚甲基数为8。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为5dtex，断裂强度为6.0cN/dtex，初始模量为50cN/dtex，断裂伸长率为20％，回潮率为4.0％。
实施例8
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、碳原子数为10的二元醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、200℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为22Pa的条件下进行2h的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和250℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为40min，真空度为4000Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为230℃和真空度为27Pa的条件下聚合2.3h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为10，m为6，x为10，y1和y2分别为10和100，增容剂的数均分子量为20000，特性粘度为0.5dL/g，熔点为280℃；
(4)将聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂的含量分别为11wt％、80wt％和9wt％，双螺杆挤压机的温度为300℃，其中聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为10和6，聚对苯二甲酸乙二醇酯中二元醇的亚甲基数为10。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为6dtex，断裂强度为5.0cN/dtex，初始模量为60cN/dtex，断裂伸长率为30％，回潮率为1.6％。
实施例9
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、碳原子数为12的二元醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、250℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为26Pa的条件下进行2.5h的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和250℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为40min，真空度为5000Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为250℃和真空度为20Pa的条件下聚合2h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为8，m为9，x为12，y1和y2分别为6和90，增容剂的数均分子量为18000，特性粘度为0.7dL/g，熔点为240℃；
(4)将聚酰胺1010、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺1010、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂的含量分别为34wt％、60wt％和6wt％，双螺杆挤压机的温度为300℃，其中聚酰胺1010中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为8和9，聚对苯二甲酸乙二醇酯中二元醇的亚甲基数为12。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为8dtex，断裂强度为6.5cN/dtex，初始模量为56cN/dtex，断裂伸长率为35％，回潮率为3.5％。
实施例10
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、碳原子数为14的二元醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、200℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为26Pa的条件下进行2.5h的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和240℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为40min，真空度为8000Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为230℃和真空度为26Pa的条件下聚合2h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为6，m为12，x为14，y1和y2分别为6和85，增容剂的数均分子量为16000，特性粘度为0.6dL/g，熔点为190℃；
(4)将聚酰胺1212、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺1212、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂的含量分别为22wt％、70wt％和8wt％，双螺杆挤压机的温度为240℃，其中聚酰胺1212中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为6和12，聚对苯二甲酸丁二醇酯中二元醇的亚甲基数为14。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为7dtex，断裂强度为6.0cN/dtex，初始模量为50cN/dtex，断裂伸长率为29％，回潮率为4.0％。
实施例11
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、碳原子数为16的二元醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、200℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为28Pa的条件下进行2h的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和290℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为60min，真空度为10000Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为290℃和真空度为28Pa的条件下聚合2h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为6，m为9，x为16，y1和y2分别为7和95，增容剂的数均分子量为10000，特性粘度为1.0dL/g，熔点为190℃；
(4)将聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂的含量分别为29wt％、65wt％和6wt％，双螺杆挤压机的温度为210℃，聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为6和9，聚对苯二甲酸乙二醇酯中二元醇的亚甲基数为16。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为7dtex，断裂强度为5.5cN/dtex，初始模量为62cN/dtex，断裂伸长率为29％，回潮率为1.8％。
实施例12
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、碳原子数为18的二元醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、200℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为24Pa的条件下进行2h的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和260℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为60min，真空度为3000Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为280℃和真空度为26Pa的条件下聚合3h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为10，m为15，x为18，y1和y2分别为8和89，增容剂的数均分子量为14000，特性粘度为0.8dL/g，熔点为210℃；
(4)将聚酰胺1010、聚对苯二甲酸丙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺1010、聚对苯二甲酸丙二醇酯和增容剂的含量分别为20wt％、75wt％和5wt％，双螺杆挤压机的温度为260℃，聚酰胺1010中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为10和15，聚对苯二甲酸丙二醇酯中二元醇的亚甲基数为18。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为5dtex，断裂强度为6.0cN/dtex，初始模量为60cN/dtex，断裂伸长率为25％，回潮率为2.8％。
实施例13
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、碳原子数为15的二元醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、190℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为25Pa的条件下进行2h的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和290℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为50min，真空度为7000Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为280℃和真空度为26Pa的条件下聚合3h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为9，m为6，x为15，y1和y2分别为9和99，增容剂的数均分子量为10000，特性粘度为0.8dL/g，熔点为220℃；
(4)将聚酰胺66、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺66、聚对苯二甲酸丁二醇酯和增容剂的含量分别为25wt％、69wt％和6wt％，双螺杆挤压机的温度为300℃，聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为9和6，聚对苯二甲酸丁二醇酯中二元醇的亚甲基数为15。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为6dtex，断裂强度为6.0cN/dtex，初始模量为50cN/dtex，断裂伸长率为29％，回潮率为3.6％。
实施例14
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、丙二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、250℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为3000Pa的条件下进行30min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将己二酸己二胺盐在氮气气氛和290℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为3h，真空度为450Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为290℃和真空度为25Pa的条件下聚合3h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为10，m为16，x为3，y1和y2分别为150和10，增容剂的数均分子量为20000，特性粘度为1.0dL/g，熔点为280℃；
(4)将聚酰胺66、聚对苯二甲酸丙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺66、聚对苯二甲酸丙二醇酯和增容剂的含量分别为80wt％、10wt％和10wt％，双螺杆挤压机的温度为300，其中聚酰胺66中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为10和16，聚对苯二甲酸丙二醇酯中二元醇的亚甲基数为3。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为10dtex，断裂强度为6.8cN/dtex，初始模量为70cN/dtex，断裂伸长率为50％，回潮率为3.8％。
实施例15
一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其步骤如下：
(1)制备聚酯II：
将对苯二甲酸、戊二醇和乙二醇锑混合打浆后在氮气气氛、200℃和0.1MPa下进行3h的酯化反应后再在250℃、真空度为1500Pa的条件下进行22min的缩聚反应，制得如式(b)所示的聚酯II；
(2)制备聚酰胺II：
将戊二胺己二酸盐在氮气气氛和280℃下进行缩聚反应制得如式(c)所示的聚酰胺II，缩聚反应的时间为2.2h，真空度为280Pa；
(3)制备增容剂：
聚酯II与聚酰胺II在温度为240℃和真空度为25Pa的条件下聚合2.2h制得如式(a)所示的增容剂，其中n为4，m为4，x为5，y1和y2分别为120和7，增容剂的数均分子量为12000，特性粘度为0.6dL/g，熔点为260℃；
(4)将聚酰胺1212、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成熔融共混体系，其中熔融共混体系中聚酰胺1212、聚对苯二甲酸乙二醇酯和增容剂的含量分别为60wt％、35wt％和5wt％，双螺杆挤压机的温度为280℃，聚酰胺1212中二元胺和二元酸的亚甲基数分别为4和4，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯中二元醇的亚甲基数为5。
由熔融共混体系制得的纤维的纤度为0.5dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，初始模量为30cN/dtex，断裂伸长率为20％，回潮率为0.8％。

Claims (9)

1.一种改善聚酰胺和聚酯的相容性的方法，其特征是：在聚酰胺I和聚酯I熔融共混体系中引入增容剂；所述增容剂的结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
所述增容剂为嵌段共聚物
其中，n为4~10的整数，m为4~16的整数，x为2~18的整数，y1和y2分别为5~10的整数和80~100的整数，或者分别为100~150的整数和5~10的整数；
由所述熔融共混体系制得的纤维的纤度为0.5~10dtex，断裂强度为2.0~7.0cN/dtex，初始模量为30~70cN/dtex；
所述熔融共混体系中聚酯I、聚酰胺I和增容剂的含量分别为10~80wt%、10~80wt%和5~10wt%。
2.根据权利要求1所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述纤维的断裂伸长率为20~50%，回潮率为0.8~4.0%。
3.根据权利要求1所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述熔融共混体系是通过将聚酰胺I、聚酯I和增容剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融共混形成的，所述双螺杆挤出机的温度为200~300℃。
4.根据权利要求3所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述聚酰胺I中二元胺和二元酸的亚甲基数分别与n和m的数值相等，所述聚酯I中二元醇的亚甲基数与x的数值相等；
所述熔融共混体系中聚酯I的质量百分数>50%时，增容剂中的y1为5~10的整数，y2为80~100的整数；
所述熔融共混体系中聚酰胺I的质量百分数>50%时，增容剂中的y1为100~150的整数，y2为5~10的整数。
5.根据权利要求4所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述聚酯I为聚对苯二甲酸乙二醇酯、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以上；所述聚酰胺I为聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺1010和聚酰胺1212中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述增容剂的数均分子量为10000~20000，特性粘度为0.5~1.0dL/g，熔点为180~280℃。
7.根据权利要求6所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述增容剂是由聚酯II与聚酰胺II在一定的条件下制得的；所述聚酯II的结构式为：
Figure 619290DEST_PATH_IMAGE003
;
所述聚酰胺II的结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
。
8.根据权利要求7所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述聚酯II的制备方法为：将对苯二甲酸、二元醇和催化剂混合打浆在氮气气氛、190~250℃和0.01~0.3MPa的条件下进行2~3h的酯化反应后在220~290℃进行缩聚反应，制得聚酯II；缩聚反应的时间为20~30min，真空度为1000~3000Pa时，制得的聚酯II中y2为5~10的整数；缩聚反应的时间为2~3h，真空度小于30Pa时，制得的聚酯II中y2为80~100的整数。
9.根据权利要求7所述的一种改善聚酰胺和聚酯相容性的方法，其特征在于，所述聚酰胺II的制备方法为：酰胺单体在氮气气氛和220~290℃下进行缩聚反应制得聚酰胺II；缩聚反应的时间为30~60min，真空度为3000~10000Pa时，制得的聚酰胺II中y1为5~10的整数；缩聚反应的时间为2~3h，真空度小于500Pa时，制得的聚酰胺II中y1为100~150的整数。
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