CN117051493A - 一种高韧性聚苯硫醚单丝及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高韧性聚苯硫醚单丝及其制备方法和应用，该高韧性聚苯硫醚单丝的拉伸强度S满足公式S＝F(D)±0.15，式中，F(D)＝1.636D2‑3.5326D+4.61，D为单丝的丝径(mm)，D选自0.10～0.90mm，S为单丝的拉伸强度(cN/dtex)；该高韧性聚苯硫醚单丝的打结强度与拉伸强度的关系为：70％≤打结强度/拉伸强度≤90％。本发明公开的聚苯硫醚单丝，兼具高韧性、高拉伸强度；具有媲美聚酯单丝的韧性，可编制成螺旋网带，也可进行经纬编织，在编织过程中不断丝，编织后网面平整度高，可以在食品烘干网带、造纸传送干燥网带、汽车管线护套、工业过滤网等领域中获得广泛地应用。
Description
技术领域
本发明涉及聚苯硫醚的技术领域，尤其涉及一种高韧性聚苯硫醚单丝及其制备方法和应用。
背景技术
聚苯硫醚(PPS)是一种性能优异的特种工程塑料，具有耐高温、耐腐蚀、高强度等诸多优点，广泛应用于电子、机械、汽车及化工等领域。
PPS为结晶型聚合物，本性较脆，若采用传统纺丝工艺将其制成大直径(0.1～0.90mm)单丝后，脆性表现尤为明显。单丝编织过程和弯折过程经常出现断丝现象，影响编织成品率以及使用寿命。
PPS单丝的生产工艺为连续一体化生产，挤出机将造粒品树脂熔融塑化，经过滤，从喷丝板计量挤出，在冷却水槽中冷却固化，固化后的原丝依次进行热水牵伸、热风牵伸、热定型、上油、收卷。常规生产工艺流程如图1所示。
PPS单丝生产难度较大，一个生产周期时间较短(一个生产周期指从开机至停机能够稳定运行的最长时间)，一般一个生产周期为5～7天。由于PPS熔体与金属粘结性较强，且PPS在高温熔融状态下停留时间过长容易发生氧化，形成凝胶状熔体，熔体压力快速升高造成丝径不均，就要停机更换组件。此外，若物料中含有微量分子量偏低的PPS分子链，经过长时间运行，在喷丝板孔处容易结料，造成熔体细流不均，牵伸过程容易发生断丝，因此也要定期停机清理喷丝板表面污垢(一般1～2天要清理一次)。PPS单丝生产过程中采用的是多根单丝在设备中不接触平行排布，单根收卷，因此生产线速度较低，生产一卷单丝(常规2.5㎏/卷)根据丝径的不同需要1～35小时，在生产过程中不能暂停，设备的各项参数要恒定，不允许出现断丝现象，只要出现断丝或工艺参数有波动就会造成本批生产的单丝报废，每卷单丝需要定长定重且丝径偏差在合理范围以内才能满足使用，否则也会当做废丝处理。
目前，采用常规生产工艺制备的PPS单丝的力学强度一般只有2.5cN/dtex左右，且结强占比(打结强度/拉伸强度)在50～70％，韧性较差，无法满足下游的编织和使用工况应用需求。
通过添加增韧剂或其它助剂改性虽然可以提高PPS单丝的韧性，但该方法不仅会增加生产工艺步骤和生产成本，也很大程度上削弱了聚苯硫醚本身的优点，单丝耐热性、耐腐蚀性和力学性能受影响；且纺丝过程中纺丝组件压力上升较快，为防止由于设备问题导致断丝，需要停工进行检修，由此导致一个生产周期生产时间又进一步缩短，增加了生产成本。如果在不改变原料的条件下能够提高单丝产品的韧性，可以很大程度上降低聚苯硫醚单丝的生产成本，聚苯硫醚单丝将会有更广泛的应用。
申请公布号为CN 104532436 A的中国专利文献中公开了一种聚苯硫醚长丝的多级拉伸热定型方法，采用聚苯硫醚初生纤维，通过冷牵、多区热牵、紧张高温热定型、加长冷却区、卷绕成型等复合技术，合理的分配牵伸区和牵伸温度，并利用高温紧张热定型控制PPS长丝的尺寸稳定性，提高PPS长丝的生产稳定性和有效牵伸倍率、力学性能和条干均匀性。
申请公布号为CN 163477A的中国专利文献中公开了一种线性高分子量聚苯硫醚纤维熔融纺丝、拉伸热定型方法，包括高温纺丝、延时加热冷却、固化成型、加热慢速、多级拉伸和多级、多温区加热松弛/紧张热定型步骤。该方法生产出的纤维具有断裂强度高、断裂伸长低和热稳定性高等特点。
以上技术方案虽然均公开了通过调控生产工艺来改善PPS纤维的力学性能，但处理的对象均非PPS单丝。事实上，PPS单丝与PPS纤维的生产工艺存在显著差异。如前所述，PPS单丝采用的是连续一体化生产，而PPS纤维的生产工艺为分段间歇式生产，分为前纺和后纺，前纺通过挤出机将造粒品树脂熔融塑化，经过滤，喷丝板计量挤出，通过在喷丝板下方环吹风进行冷却固化，在甬道中常温预牵伸后上油，将并列的多个甬道出来的丝束合为一股，再次浸油，落入桶中，桶中的丝为原丝，原丝在桶中室温存放24小时以上，再转移到后纺进行下一步处理。前纺工艺图如图2所示。后纺将桶中原丝在集束架下并排摆放，将多个桶中丝束合为一股，然后进行牵伸、定型、卷绕、等操作生产为纤维，具体工艺步骤见图3。
PPS纤维虽然生产线长，过程复杂，但生产难度相对较小，纺丝和牵伸分段进行，出现异常可以随时停下来，生产过程清理喷丝板直接把丝剪断对产品也不会造成过多影响，产品呈多股状或团状。而PPS单丝生产要求设备运行非常稳定，出现轻微波动就会造成单丝丝径不均，力学强度和其它指标受损，因为下游应用要单根使用，稍有性能不稳定即受到影响。所以，PPS单丝与PPS纤维的生产工艺不仅不同，并且具有更高的生产难度。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种高韧性聚苯硫醚单丝，仅以PPS为原料，在不外加助剂的情况下制备得到兼具高强度与高韧性的聚苯硫醚单丝，保证在连续化生产过程中不断丝，并大幅延长了一个生产周期的生产时间，提高生产效率，降低了生产成本；以该方法制备的聚苯硫醚单丝具有优异的可编织性，在编织过程中也不断丝，编织网面平整度高，编织后的网可用作食品烘干网带、造纸传送干燥网带、汽车管线护套、工业过滤网等等中的应用。
具体技术方案如下：
一种高韧性聚苯硫醚单丝，所述高韧性聚苯硫醚单丝的拉伸强度S满足如下公式：
S＝F(D)±0.15；
式中，F(D)＝1.636D2-3.5326D+4.61，D为单丝的丝径(mm)，D选自0.10～0.90mm，S为单丝的拉伸强度(cN/dtex)；
所述高韧性聚苯硫醚单丝的打结强度与拉伸强度的关系为：70％≤打结强度/拉伸强度≤90％。
本发明制备得到的聚苯硫醚单丝，单丝直径可选自0.10～0.90mm，兼具高的拉伸强度和高的打结强度。
优选的，所述高韧性聚苯硫醚单丝的打结强度与拉伸强度的关系为：80％≤打结强度/拉伸强度≤87％。
所述高韧性聚苯硫醚单丝的180℃干热收缩率为1.3～6.0％；
所述高韧性聚苯硫醚单丝的条干CV值不高于1.8％。
本发明制备到的聚苯硫醚单丝还具有较低的并且合适的收缩率，便于下游的编织工艺。
本发明制备到的聚苯硫醚单丝还具有低的条干CV值，说明本发明制备的聚苯硫醚单丝的丝径均匀度高，力学性能也更加稳定，数值波动小。
所述高韧性聚苯硫醚单丝的密度与单丝的丝径呈以下关系：
ρ＝f(D)±0.001；
其中f(D)＝-0.0112D+1.351，D为单丝的丝径(mm)，ρ为单丝的密度(g/cm3)。
本发明还公开了上述的高韧性聚苯硫醚单丝的制备方法，包括如下步骤：
(1)聚苯硫醚树脂经熔体挤出、熔体过滤、纺丝后进行固化成型，得到原丝；
(2)所述原丝再依次进行热水牵伸、热空气牵伸、热定型、二次热定型后进行收卷处理，得到所述高韧性聚苯硫醚单丝；
所述热水牵伸，温度选自89～97℃，牵伸倍率为3.2～3.4；
所述热空气牵伸，温度选自115～130℃，牵伸倍率为1.15～1.30；
所述热定型，温度选自150～190℃，牵伸倍率为0.94～0.98；
所述二次热定型，温度选自190～240℃，牵伸倍率为1.0。
本发明公开的聚苯硫醚单丝的制备方法在常规的制备工艺基础上，在热定型后增加了二次热定型工艺，更为重要的是将热水牵伸、热空气牵伸、热定型、二次热定型的处理温度与牵伸倍率均进行了严格地限制，并经试验验证，只有将各步骤的工艺参数限定在上述范围内才能制备得到具有如上性质的高韧性聚苯硫醚单丝。
优选的，步骤(2)中：
所述热水牵伸，温度选自89～95℃；
所述二次热定型，温度选自190～230℃；
采用上述优选的工艺条件制备的聚苯硫醚单丝具有更好的表观性能，更有利于下游的编织应用。
进一步优选：
所述热水牵伸的温度选自92～95℃；更优选为92℃；
所述热空气牵伸的温度选自125～130℃；更优选为125℃；
所述二次热定型的温度选自220～230℃；
采用上述进一步优选的工艺条件制备的聚苯硫醚单丝不仅具有更好的表观性能，还具有更高的韧性。
优选的，步骤(2)中：
所述热定型，温度选自160～190℃；进一步优选，所述热定型温度选自175℃。
进一步优选的热定型温度下制备的聚苯硫醚单丝的干热收缩率更合适。
步骤(1)中，所述聚苯硫醚树脂的熔融指数选自50～300g/10min(测试温度为315.6℃)，分子量选自4.5万～7.5万。
优选的，所述聚苯硫醚树脂的熔融指数选自100～200g/10min。
步骤(1)中，所述熔体挤出的温度为305～330℃。
步骤(1)中，所述纺丝，具体为：
将过滤后的熔体压入喷丝板中，喷出熔体细流，再通过冷却设备将单丝丝束冷却固化。
采用上述方法制备的PPS单丝具有媲美聚酯单丝的韧性，可以编制成螺旋网带，也可进行经纬编织，该单丝在编织过程中不断丝，编织后网面平整度高，可以在食品烘干网带、造纸传送干燥网带、汽车管线护套、工业过滤网等领域中获得广泛地应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明公开了一种兼具高韧性、高拉伸强度的聚苯硫醚单丝，同时具有较低的条干CV值，制备的聚苯硫醚单丝的丝径均匀度高，力学性能稳定，热收缩率稳定；本发明公开的PPS单丝具有媲美聚酯单丝的韧性，可以编制成螺旋网带，也可进行经纬编织，该单丝在编织过程中不断丝，编织后网面平整度高，可以在食品烘干网带、造纸传送干燥网带、汽车管线护套、工业过滤网等领域中获得广泛地应用。
本发明还公开了所述聚苯硫醚单丝的制备方法，仅以PPS为原料，在不外加助剂的情况下仅通过对工艺流程的优化制备得到具有上述优异性能的PPS单丝，并能保证在连续化生产过程中不断丝，大幅延长了一个生产周期的生产时间，提高生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为PPS单丝的常规生产工艺流程图；
图2为PPS纤维前纺工艺流程图；
图3为PPS纤维后纺工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，特征和优点更加明显，下面进一步列举实施例以详细说明本发明。以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明阐述的原理做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
以下各实施例和对比例分别制备的PPS单丝性能的测试均参考如下方法：
1、PPS单丝的拉伸强度、打结强度、钩接强度、断裂伸长率采用国标GB/T14344-2008中的方法进行测试；
打结强度/拉伸强度为打结强度与拉伸强度的比值，文中用来表征单丝的韧性，单丝拉伸强度满足要求后，此比值越高说明单丝韧性越好。
2、PPS单丝在180℃的干热收缩率采用GB/T6505-2017中的方法进行测试。
3、条干CV值采用国标GB/T14346-2015中的方法进行测试，试验条干CV值是通过计算试验数据的标准差值/平均值得到的，一般CV值越低反应单丝条干质量越好，单丝线径越均一，优等品一般行业要求条干CV值小于1.5％，一等品行业要求条干CV值小于1.8％，合格品行业要求条干CV值小于2.5％。
实施例1
将聚苯硫醚造粒品(浙江新和成特种材料有限公司，规格：3514，分子量5.1～6.8万，MFR(315.6℃)＝125～150g/10min)采用除湿烘干机调整聚苯硫醚造粒品含水率至80ppm左右，烘干后的造粒品经挤出机挤压、熔融为320℃熔体，熔体经计量泵计量输送至熔体过滤器后进入纺丝组件中，经滤网二次过滤后被压入多孔喷丝板中，喷丝板的孔径为0.60mm，喷出熔体细流，冷却固化设备将单丝丝束冷却固化。
冷却后的单丝依次经热水、热风两步牵伸，热定型、二次热定型、上油和收卷步骤。
热水牵伸温度为92℃，热水牵伸倍率为3.30；热风牵伸温度为125℃，热风牵伸倍率为1.20；热定型温度为175℃，热定型倍率为0.95；二次热定型温度为220℃，二次热定型倍率为1.0，纺丝线速度为130m/min。
本实施例制备得到高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.10mm，制备得到的单丝性能数据见表1。
采用本实施例中的喷丝板，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.10～0.15mm内调整。由于篇幅关系，不再一一赘述。
实施例2
制备工艺与实施例1中完全相同，区别在于：
采用不同尺寸的喷丝板，具体为：采用孔径为0.80mm圆孔形喷丝板；并将纺丝线速度替换为110m/min。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.20mm，制备得到的单丝性能数据见表1。采用本实施例中的喷丝板，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.15～0.25mm内调整。由于篇幅关系，不再一一赘述。
实施例3
制备工艺与实施例1中完全相同，区别在于：
采用不同尺寸的喷丝板，具体为：采用孔径为1.00mm的圆孔形喷丝板；并将纺丝线速度替换为90m/min。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.30mm，制备得到的单丝性能数据见表1。采用本实施例中的喷丝板，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.25～0.35mm内调整。由于篇幅关系，不再一一赘述。采用孔径为1.20mm的圆孔形喷丝板，纺丝线速度替换为70m/min，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.35～0.45mm内调整。由于篇幅关系，也不再一一赘述。
实施例4
制备工艺与实施例1中完全相同，区别在于：
采用不同尺寸的喷丝板，具体为：采用孔径为1.40mm的圆孔形喷丝板；并将纺丝线速度替换为60m/min。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表1。采用本实施例中的喷丝板，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.45～0.60mm内调整。由于篇幅关系，不再一一赘述。
实施例5
制备工艺与实施例1中完全相同，区别在于：
采用不同尺寸的喷丝板，具体为：采用孔径为1.60mm的圆孔形喷丝板；并将纺丝线速度替换为55m/min。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.68mm，制备得到的单丝性能数据见表1。采用本实施例中的喷丝板，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.60～0.72mm内调整。由于篇幅关系，不再一一赘述。
实施例6
制备工艺与实施例1中完全相同，区别在于：
采用不同尺寸的喷丝板，具体为：采用孔径为1.80mm的圆孔形喷丝板；并将纺丝线速度替换为45m/min。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.80mm，制备得到的单丝性能数据见表1。采用本实施例中的喷丝板，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.72～0.85mm内调整。由于篇幅关系，不再一一赘述。
实施例7
制备工艺与实施例1中完全相同，区别在于：
采用不同尺寸的喷丝板，具体为：采用孔径为2.00mm的圆孔形喷丝板；并将纺丝线速度替换为40m/min。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.90mm，制备得到的单丝性能数据见表1。采用本实施例中的喷丝板，通过调整计量泵的给料量，制备的单丝直径可在0.85～0.90mm内调整。由于篇幅关系，不再一一赘述。
实施例8
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热水牵伸温度替换为89℃，热水牵伸倍率替换为3.40。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表2。
实施例9
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热水牵伸温度替换为95℃，热水牵伸倍率替换为3.20。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表2。
实施例10
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热水牵伸温度替换为97℃。
本实施例制备得到的聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，单丝性能数据见表2。
经试验发现，本实施例制备的PPS单丝的条干CV值大，并且单丝表面会发生轻微发白现象，分析可能是出现少量结晶，轻微发白，表观性能不佳，且编织成网后，网面会有波浪纹，不利于下游应用。
实施例11
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热风牵伸温度替换为115℃，热风牵伸倍率替换为1.30。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表2。
实施例12
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热风牵伸温度替换为130℃，热风牵伸倍率替换为1.15。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表2。
实施例13
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热定型温度替换为150℃，热定型的牵伸倍率替换为0.98。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表2。
实施例14
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热定型温度替换为190℃，热定型的牵伸倍率替换为0.94。
实施例15～16
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将二次热定型温度依次替换为190℃、230℃。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表2。
实施例17
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将二次热定型的温度替换为240℃。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表2。
经试验，当二次热定型温度稍高时，单丝表面会发生热氧交联现象，单丝变得无光泽，显色由金黄变为浅褐色，表观性能较差，且单丝较硬，影响编织。
对比例1
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热水牵伸温度替换为85℃。
经试验，当热水牵伸温度低于温度下限时，纺丝过程中，原丝在热水牵伸槽内一直断丝，不能纺丝。无法测量单丝性能。
对比例2
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热水牵伸倍率替换为3.0。
经试验，当热水牵伸倍率低于牵伸倍率下限时，纺丝过程中，原丝在热定型烘箱内频繁断丝，且纺出单丝丝径不均匀，无法进行强度测试。
对比例3
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热水牵伸倍率替换为3.6。
经试验，当热水牵伸倍率高于牵伸倍率上限时虽能正常纺丝，制备的单丝拉伸强度较高，但打结强度、钩接强度、断裂伸长率较低，韧性较差，编织过程频繁断丝，编网困难，不利于下游应用。本对比例制备得到的单丝性能数据见表3。
对比例4
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热风牵伸温度替换为105℃。
经试验，当热风牵伸温度低于温度下限时，单丝拉伸强度、打结强度、钩接强度显著降低，编织成网后，网面强度较低，达不到使用强度要求。本对比例制备得到的单丝性能数据见表3。
对比例5
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热风牵伸温度替换为140℃。
经试验，当热风牵伸温度高于温度上限时，纺丝过程时而发生断丝现象，条干CV值较高，单丝拉伸强度稍微变高，但单丝力学性能不稳定，数值波动较大。本对比例制备得到的单丝性能数据见表3。
对比例6
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热风牵伸倍率替换为1.05。
经试验，当热风牵伸倍率低于牵伸倍率下限时，单丝拉伸强度、打结强度、钩接强度显著降低，编织成网后，网面强度较低，达不到使用强度要求。本对比例制备得到的单丝性能数据见表3。
对比例7
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热风牵伸倍率替换为1.40。
经试验，当热风牵伸倍率高于牵伸倍率上限时，单丝力学性能尚可，但会频繁发生断丝现象，不利于单丝生产。本对比例制备得到的单丝性能数据见表3。
对比例8
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热定型温度替换为140℃。
本实施例制备得到的高韧性聚苯硫醚单丝，单丝直径为0.50mm，制备得到的单丝性能数据见表3。
经试验，当热定型温度稍低时，单丝干热收缩率较高且数值波动范围较宽，编织成网后，尺寸稳定性较差，网面不平整。
对比例9
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将热定型温度替换为200℃。
经试验，当热定型温度高于最优温度上限时，纺丝过程中，原丝在定型烘箱内会发生断丝现象，纺丝困难，无法测量单丝性能。
对比例10
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于未进行二次热定型。
经试验，未采用二次热定型的单丝强度略微偏低。本对比例制备得到的单丝性能数据见表3。
对比例11
制备工艺与实施例4中基本相同，区别仅在于将二次热定型的温度替换为180℃。
经试验，当二次热定型温度低于最优温度下限时，二次定型后单丝性能没有提升，二次定型优势消失。本对比例制备得到的单丝性能数据见表3。
表1
表2
表3
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高韧性聚苯硫醚单丝，其特征在于：
所述高韧性聚苯硫醚单丝的拉伸强度S满足如下公式：
S＝F(D)±0.15；
式中，F(D)＝1.636D2-3.5326D+4.61，D为单丝的丝径(mm)，D选自0.10～0.90mm，S为单丝的拉伸强度(cN/dtex)；
所述高韧性聚苯硫醚单丝的打结强度与拉伸强度的关系为：70％≤打结强度/拉伸强度≤90％。
2.根据权利要求1所述的高韧性聚苯硫醚单丝，其特征在于：
所述高韧性聚苯硫醚单丝的180℃干热收缩率为1.3～6.0％；
所述高韧性聚苯硫醚单丝的条干CV值不高于1.8％。
3.根据权利要求1所述的高韧性聚苯硫醚单丝，其特征在于：
所述高韧性聚苯硫醚单丝的密度与单丝的丝径呈以下关系：
ρ＝f(D)±0.001；
其中f(D)＝-0.0112D+1.351，D为单丝的丝径(mm)，ρ为单丝的密度(g/cm3)。
4.根据权利要求1所述的高韧性聚苯硫醚单丝，其特征在于：
所述高韧性聚苯硫醚单丝的打结强度与拉伸强度的关系为：80％≤打结强度/拉伸强度≤87％。
5.一种根据权利要求1～4任一项所述的高韧性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)聚苯硫醚树脂经熔体挤出、熔体过滤、纺丝后进行固化成型，得到原丝；
(2)所述原丝再依次进行热水牵伸、热空气牵伸、热定型、二次热定型后进行收卷处理，得到所述高韧性聚苯硫醚单丝；
所述热水牵伸，温度选自89～97℃，牵伸倍率为3.2～3.4；
所述热空气牵伸，温度选自115～130℃，牵伸倍率为1.15～1.30；
所述热定型，温度选自150～190℃，牵伸倍率为0.94～0.98；
所述二次热定型，温度选自190～240℃，牵伸倍率为1.0。
6.根据权利要求5所述的高韧性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚苯硫醚树脂的熔融指数选自50～300g/10min，分子量选自4万～8万。
7.根据权利要求5所述的高韧性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述熔体挤出的温度为305～330℃。
8.根据权利要求5所述的高韧性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纺丝，具体为：
将过滤后的熔体压入喷丝板中，喷出熔体细流，再通过冷却设备将单丝丝束冷却固化。
9.根据权利要求5所述的高韧性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：
所述热水牵伸，温度选自89～95℃；
所述热定型，温度选自160～190℃；
所述二次热定型，温度选自190～230℃。
10.一种根据权利要求1～4任一项所述的高韧性聚苯硫醚单丝经编织后在食品烘干网带、造纸传送干燥网带、汽车管线护套、工业过滤网中的应用。
Priority Applications (1)
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| CN202311063475.0A CN117051493A (zh) | 2023-08-23 | 2023-08-23 | 一种高韧性聚苯硫醚单丝及其制备方法和应用 |
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