一种高抗蠕变性ECTFE纤维及其制备方法与流程

本发明涉及聚合物领域，具体涉及高抗蠕变性ectfe纤维及其制备方法。

背景技术：

1、ectfe是乙烯和三氟氯乙烯的共聚物，其以等克分子比进行交替共聚，具有较优异的综合性能，在酸、碱或大多数有机介质中仍能保持良好的力学性能。ectfe经熔体纺丝获得ectfe纤维，ectfe纤维可用于制作过滤布、绳索、麻袋、燃料箱隔膜、运输带、传动带、缝纫线以及适合化学生产的雾沫吸收系统中的一些制品。

2、但是，ectfe纤维抗蠕变性能较差，长期负载状态下，形变严重，针对这一问题，现有技术采用的改善方法如下：

3、潘健等(单轴取向乙烯-三氟氯乙烯共聚物纤维结晶结构与性能表征，材料工程，2016年7月)以乙烯－三氟氯乙烯共聚物采用熔体纺丝制备单轴取向的ectfe纤维，从挤出机挤出的初生纤维于150℃油浴中以50mm/min的速率拉伸2倍后，定长热定型0.5～3min，得到ectfe纤维的拉伸强度为150mpa，采用挂重物法测试纤维蠕变性能，蠕变在较短时间内迅速增大，然后保持稳定；去除负荷后，蠕变的回复率为80％。但是该纤维的拉伸倍率低，蠕变大，去载荷后蠕变回复率不高。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明意外发现添加聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物后，乙烯-三氟氯乙烯共聚物熔融拉丝的粗纤维，再进行拉伸，得到的ectfe纤维拉伸倍率明显提高，抗蠕变性能得到大幅度改善。高拉伸倍率下的ectfe纤维具有高抗蠕变性能。

2、本发明提供一种高抗蠕变性ectfe纤维，包含90.0～98.9份乙烯-三氟氯乙烯共聚物和1～10份偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min。

3、进一步地，所述乙烯-三氟氯乙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min，优选地，熔体流动速率为4～10g/10min。

4、进一步地，所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重均分子量为200,000～400,000。所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的重量百分比为1～6％。

5、进一步地，所述高抗蠕变性ectfe纤维还包含0.1～1份热稳定剂等助剂，热稳定剂选自三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4一二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

6、所述高抗蠕变性ectfe纤维的直径可用即可，优选地，直径为3～30μm。

7、所述高抗蠕变性ectfe纤维的拉伸断裂强度为130～160mpa。

8、所述高抗蠕变性ectfe纤维的蠕变性能，测试样品长度约为1000mm，选取500mm有效长度，30℃下悬挂在支架上，中点下端连接质量为纤维断裂强力50％水平的重物，测量纤维有效长度在不同时间的伸长率，120min伸长率为5～10％，去除负荷可回复至95～99％。

9、本发明还提供一种高抗蠕变性ectfe纤维的制备方法，包括如下步骤：

10、(1)将90.0～98.9份乙烯-三氟氯乙烯共聚物、1～10份偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物混合均匀，在220℃～260℃温度加热熔融拉丝成粗纤维，拉丝速度为2～10m/min，粗纤维直径为20～150μm，

11、(2)所述粗纤维在100℃～200℃温度下进一步拉伸成细纤维，拉伸速度为10～100mm/min，拉伸倍率为2～12倍，

12、(3)所述细纤维在130～170℃下进行热定型，热定型时间为1～5min，纤维直径为3～30um。

13、进一步地，步骤(1)还包含0.1～1份热稳定剂，所述热稳定剂选自三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4一二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

14、进一步地，所述乙烯-三氟氯乙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min，优选地，流动速率为4～10g/10min。

15、进一步地，所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min，优选地，流动速率为4～10g/10min。

16、进一步地，所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重均分子量为200,000～400,000。所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的重量百分比为1～6％。

17、进一步地，步骤(3)所述细纤维在140℃下进行热定型。

18、与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：通过添加聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物后，ectfe先熔融拉丝成粗纤维，在进行拉伸得到ectfe纤维，制备的ectfe纤维拉伸倍率和抗蠕变性能大大提高。

技术特征：

1.一种高抗蠕变性ectfe纤维，其特征在于：包含90.0～98.9份乙烯-三氟氯乙烯共聚物和1～10份偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min。

2.根据权利要求1所述的高抗蠕变性ectfe纤维，其特征在于：所述乙烯-三氟氯乙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min。

3.根据权利要求1所述的高抗蠕变性ectfe纤维，其特征在于：所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的重量百分比为1～6％。

4.根据权利要求1至3之一所述的高抗蠕变性ectfe纤维，其特征在于：还包含0.1～1份热稳定剂，所述热稳定剂选自三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4一二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的高抗蠕变性ectfe纤维，其特征在于：所述ectfe纤维的直径为3～30um。

6.根据权利要求1所述的高抗蠕变性ectfe纤维，其特征在于：所述ectfe纤维的拉伸断裂强度为130～160mpa。

7.一种权利要求1所述的高抗蠕变性ectfe纤维的制备方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的高抗蠕变性ectfe纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)还包含0.1～1份热稳定剂，所述热稳定剂选自三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4一二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的高抗蠕变性ectfe纤维的制备方法，其特征在于：所述乙烯-三氟氯乙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min，所述乙烯-三氟氯乙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min。

10.根据权利要求7所述的高抗蠕变性ectfe纤维的制备方法，其特征在于：所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的重量百分比为1～6％。

技术总结本发明公开了一种高抗蠕变性ECTFE纤维，所述高抗蠕变性ECTFE纤维包含90.0～98.9份乙烯‑三氟氯乙烯共聚物和1～10份偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物,所述偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物的熔体流动速率为2～15g/10min。本发明通过在乙烯‑三氟氯乙烯共聚物中添加特定聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物，熔融拉丝后进行拉伸，得到的ECTFE纤维拉伸倍率明显提高，抗蠕变性能得到大幅度改善。技术研发人员：吁苏云,刘慧,高林娜,钟桂云,张艳中受保护的技术使用者：浙江省化工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22