CN109735946A - 有色涤纶吊装带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有色涤纶吊装带及其制备方法，制备方法为：将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带；改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得的；固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应。改性聚酯工业丝在130℃的温度条件下的上染率为87.6～93.2％。有色涤纶吊装带的UV‑A透射率为1.7～3.0％。本发明的制备方法，工艺简单，成本低廉；制得的产品，染色性能高，应用前景好。
Description
技术领域
本发明属于改性聚酯纤维技术领域，涉及一种有色涤纶吊装带及其制备方法。
背景技术
钢丝绳是一种传统的吊装工具，由于其容易对物品造成一定程度的损伤和破坏，吊装带自上个世纪50年代开始应运而生，其逐渐替代了钢丝绳，并广泛应用于如船舶、港口、冶金、钢铁、机械、建筑工地、矿山、石油、化工、水电站、港口、码头、电力、电子、仓库、运输以及军事等领域。
由于吊装带需要能够承受较大的拉力且其作业环境较为恶劣，这对其材质提出了一定的要求。聚酯工业丝具有模量高、伸长率低、耐热性好、耐酸性强和耐疲劳等的优点，成为了吊装带的常用材质。由聚酯工业丝制成的吊装带除了以上优点外，还具有以下特点：1)质地柔软，因此吊装带的使用可以减少对易受操作而受的表面损伤，特别是减少对喷漆表面的损害；2)轻便快捷，吊装带的重量是同等拉力金属吊索具的25％，因此容易携带、搬运和储藏，同时也非常易于操作；3)安全可靠，吊装带的拉伸特性接近于钢丝绳，安全系数高。目前国际上一般对吊装带进行上色，以方便区分吊装带的规格(承受吨位)，这极大地方便了辨认不同规格的吊装带，另外，大多数吊装带应用于户外，为了延长其使用寿命，对抗紫外和抗静电性能也提出了很高的要求。
然而，由于涤纶属于疏水性纤维，其分子上不含有亲水性基团，其分子结构中缺少像纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料、抗紫外剂和抗静电剂等发生结合的活性基团，导致涤纶纤维的染色性能、抗紫外和抗静电性能不佳。此外，涤纶纤维成品为部分结晶的超分子结构，其结晶部分分子链相互平行，大多呈反式构象，而无定形区则多呈顺式构象，其分子排列相当紧密，使得染料分子以及抗紫外剂和抗静电剂中的活性基团难以渗透到纤维内部，这很大程度上影响了吊装带的染色性能及抗静电和抗紫外性能。
因此，开发一种染色性能优良且抗静电和抗紫外性能好的有色涤纶吊装带极具现实意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术涤纶吊装带上染率低、对设备要求高且染色成本高的缺陷，提供一种染色性能优良且抗静电和抗紫外性能好的有色涤纶吊装带及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
有色涤纶吊装带的制备方法，将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，吊装带是一种用于装卸与起升货物时连接起升工具和货物的柔性元件，本发明的吊装带的制备方法与现有技术基本相同，最主要的区别在于材质，现有技术的吊装带的材质一般为普通聚酯，本发明的吊装带的材质为改性聚酯；
所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得的；
所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；
带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R1为-CH2-、-CH(CH3)-或-C((CH3)2)-；
带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：
式中，R2为-H、-CH2CH3或-C(CH3)3。
本发明使用带三甲硅基侧基的二元醇(3-三甲硅基-1,2-丙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇或3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇)和带叔丁基侧基的己二醇对聚酯进行改性，带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇能够显著增大改性聚酯的空间自由体积，特别是带三甲硅基侧基的二元醇中三甲硅基和带叔丁基侧基的己二醇中的叔丁基的存在会引起主链活动性的变化，从而改变了链单元间的相互作用力，分子链单元间的距离亦会发生相应的改变，增大改性聚酯空洞自由体积。空洞自由体积的增大，一方面能够降低染料分子渗透进入改性聚酯内部的难度，提高改性聚酯的染色性能，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，提高改性聚酯(即有色涤纶吊装带)的上染率；另一方面，使得抗静电整理剂和抗紫外线整理剂中的分子活泼基团如-NH2、-OH、-COOH在热处理过程中能够扩散进入到纤维空隙中，提高了有色涤纶吊装带的抗静电及抗紫外线性能。
作为优选的技术方案：
如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述带三甲硅基侧基的二元醇的合成步骤如下：
(1)按1:5～10:10～15的摩尔比将原料烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35～40℃的温度条件下反应5～8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80～85℃，保温反应l0～15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到带三甲硅基侧基的二元醇，所述浓硫酸为质量浓度70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20～40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1～0.15％；
所述带三甲硅基侧基的二元醇的结构式中R1为-CH(CH3)-和-C((CH3)2)-时，所述原料烯对应为3-三甲硅基-3-甲基丙烯和3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯；
所述带叔丁基侧基的己二醇的合成方法为：首先，按原料A与硫酸的摩尔比为1.5～2:1的比例将浓度为300～350g/L的原料A溶液和浓度为200～300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10～15℃，接着进行电解还原至原料A的浓度低于10wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯；
所述带叔丁基侧基的己二醇的结构式中R2为-H、-CH2CH3和-C(CH3)3时，原料A分别对应为2,2-甲基丙醛、2,2-二甲基3-戊酮和2,24,4-四甲基3-戊酮。
如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入催化剂、消光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250～260℃，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270～282℃，反应时间为50～90min。
如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.01～0.02:0.01～0.015，所述催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。本发明带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇的加入量并不限于此，本领域技术人员可实际情况进行调整，但调整幅度不宜过大，添加量过大对聚酯大分子结构的规整性破坏太大，对纤维的结晶度以及力学性能影响过大，不利于纤维的生产和应用，添加量过低，则效果(对染色性能、抗静电性能及抗紫外性能的提高作用)不明显。
如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。
如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述改性聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
所述染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为2～4wt％，pH值为4～5，染色的温度为130℃，压力为0.28～0.31MPa，时间为1～2h；所述抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为60～80℃，时间为10～20s，轧辊的温度为80～100℃，压力为2.0～3.0MPa，浸轧后烘干的温度为80-100℃，时间都为3～5min，浸轧后焙烘的温度为130～170℃，时间都为5～8min；所述抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，所述抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966。
本发明的制备工艺流程并不仅限于此，此处仅列举一种可行的技术方案。具体工艺参数也并不仅限于此，均可根据实际需求进行调整。
本发明还提供一种采用如上所述的有色涤纶吊有色涤纶吊装带装带的制备方法制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，所述改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、带三甲硅基侧基的二元醇链段和带叔丁基侧基的己二醇链段。
作为优选的技术方案：
如上所述的有色涤纶吊装带，改性聚酯工业丝的单丝纤度为3.0～6.0dtex，复丝纤度为1100～1500dtex，断裂强度≥8.3cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为12.0～16.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为5.5～7.0％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为2.8～9.2％，网络度为(5～8)±2个/m，含油率为0.6±0.2wt％，在130℃的温度条件下的上染率为87.6～93.2％，K/S值为23.87～26.32，沾色牢度4级，普通聚酯工业丝(未添加带叔丁基侧基的己二醇和带三甲硅基侧基的二元醇)在130℃的温度条件下的上染率为85.8％，K/S值为20.43，本发明通过引入带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇对聚酯进行改性，大幅提升了聚酯工业丝的染色性能，同时所制得的聚酯工业丝的上述力学性能并未下降，与现有技术相当。
如上所述的有色涤纶吊装带，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为160±20根/10cm，纬向环套组织密度为70±10根/10cm，断裂强力≥58800N，断裂伸长率<20％，拉伸弹性回复率>80％，安全系数为≥8.0(国家起重吊索安全系数标准为6)，UV-A透射率为1.7～3.0％，本发明的有色涤纶吊装带的抗静电和抗紫外性能优于现有技术，主要是由于本发明对有色涤纶吊装带的材质进行了改进，在聚酯的分子链中引入了带叔丁基侧基的己二醇链段和带三甲硅基侧基的二元醇链段，带叔丁基侧基的己二醇中的叔丁基和带三甲硅基侧基的二元醇中的三甲硅基在一定温度下会引起主链活动性的变化，从而改变了链单元间的相互作用力，分子链单元间的距离亦会发生相应的改变，结果导致聚合物空洞自由体积的增加，空洞自由体积的增大有利于染料、抗静电整理剂和抗紫外线整理剂中的活性基团如-NH2、-OH、-COOH等进入纤维内部，从而提高了有色涤纶吊装带的染色效果以及抗紫外线的效率。
发明机理：
聚合物中的大分子链不是完全紧密的堆砌，在大分子链之间总是有空隙存在，这部分空隙体积即为自由体积。要使小分子渗透到高分子内部，高分子内或高分子间要有足够大的空隙，所以小分子的渗透率和扩散性与高分子结构中的空隙大小(即自由体积的尺寸)有关，在一定范围内，自由体积的尺寸越大，小分子的渗透率越高，扩散性越好。自由体积又分为空洞自由体积和狭缝自由体积，空洞自由体较狭缝自由体积具更大的空间尺寸，对于小分子的渗透率的提升，空洞自由体积较狭缝自由体积效果更加明显。
自由体积的尺寸和类型主要取决于聚合物的结构，影响聚合物结构的主要因素为立体阻碍、侧基大小、侧基结构等。当聚合物主链上某一位置被侧基取代时，必然引起主链活动性的变化，从而改变了链与链间的相互作用力，链与链间的距离亦会发生相应的改变，结果导致内聚能和自由体积的变化，高分子侧链上的取代基的极性、大小、长短等对分子链的刚性、分子间的相互作用乃至聚合物结构的自由体积分数都有一定的影响，因此，取代基不同产生的效应不同，往往导致聚合物的渗透分离性能也各不相同。
对于乙二醇二元醇直链分子，主链上的C原子处于一上一下呈锯齿形排列，当主链上某个亚甲基上的H原子被甲基(-CH3)取代时，侧基上的C原子与主链C原子不在同一平面内，于是，中心C上的四个sp3杂化轨道分别与周围四个C原子上的空轨道重叠，形成四个完全相同的σ键，呈正四面体排列，四个碳原子分别位于正四面体的四个顶点，当甲基的三个氢进一步被甲基(叔丁基)或三甲硅基取代时，能够形成一个更大的四面体结构，这种正四面体排列的分子链相对呈锯齿形排列的分子链，空洞自由体积明显增大了很多，能够显著提高小分子的渗透率和扩散性；而当主链上某个亚甲基上的H原子被长支链取代基取代时，主要增大的是狭缝自由体积，增大幅度较小，对小分子的渗透率和扩散性的提升效果有限，同时由于长支链取代基的刚性较小，分子链之间容易发生缠结，不利于自由体积的增大。
本发明通过在聚酯分子链中引入带叔丁基侧基的己二醇和带三甲硅基侧基的二元醇显著提升有色涤纶吊装带的染色性能及抗紫外性能，带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：
式中，R2为-H(带叔丁基侧基的己二醇为2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇)、-CH2CH3(带叔丁基侧基的己二醇为2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇)或-C(CH3)3(带叔丁基侧基的己二醇为2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇)；
带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R1为-CH2-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-1,2-丙二醇)、-CH(CH3)-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇)或-C((CH3)2)-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇)；
带叔丁基侧基的己二醇中叔丁基和带三甲硅基侧基的二元醇中三甲硅基的存在会引起主链活动性的变化，从而改变了链单元间的相互作用力，分子链单元间的距离亦会发生相应的改变，导致聚酯的空洞自由体积的增大。与短支链取代基(如甲基、乙基等基团)相比，叔丁基和三甲硅基占据了较大的空间位置，在分子链排列的方式上将获得更大的自由体积；与长支链取代基相比，一方面叔丁基和三甲硅基增大的是空洞自由体积，而长支链取代基增大的是狭缝自由体积，另一方面叔丁基和三甲硅基的刚性大于长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而叔丁基和三甲硅基较长支链取代基在分子链排列的方式上具有更多的自由体积。空洞自由体积的增大，一方面能够降低染料分子渗透进入改性聚酯内部的难度，提高改性聚酯的染色性能，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，提高改性聚酯(即有色涤纶吊装带)的上染率；另一方面，使得抗静电整理剂和抗紫外线整理剂中的分子活泼基团如-NH2、-OH、-COOH在热处理过程中能够扩散进入到纤维空隙中，提高了有色涤纶吊装带的抗静电及抗紫外线性能。本发明的带叔丁基侧基的己二醇和带三甲硅基侧基的二元醇起到了一定的协同作用，当两者均能起到作用时，其对染色性能及抗紫外性能的提高更为明显。
有益效果：
(1)本发明的一种有色涤纶吊装带的制备方法，工艺简单，成本低廉，通过在聚酯中引入带叔丁基侧基的己二醇和带三甲硅基侧基的二元醇对聚酯进行改性，增大了聚酯的空洞自由体积，提高了有色涤纶吊装带的染色性能及抗紫外性能；
(2)本发明的一种有色涤纶吊装带，染色性能及抗紫外性能好，机械性能好，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明合成带叔丁基侧基的己二醇的反应装置示意图。
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。
实施例1
有色涤纶吊装带的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-甲基丙醛与硫酸的摩尔比为1.5:1的比例将浓度为320g/L的2,2-甲基丙醛溶液和浓度为200g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至12℃，接着进行电解还原至2,2-甲基丙醛的浓度为9.5wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置示意图如图1所示，反应化学方程如下：
制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R2为-H；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入三氧化二锑、二氧化钛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0.1MPa，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90％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.2:0.015:0.015，三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.22wt％和0.01wt％；
(1.3)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30min内由常压平稳抽至绝对压力为500，反应温度为260℃，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60Pa，反应温度为282℃，反应时间为50min；
(2)制备改性聚酯工业丝；
将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯工业丝，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0dL/g，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
改性聚酯工业丝的单丝纤度为4.0dtex，复丝纤度为1100dtex，断裂强度为8.5cN/dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率为12.0％，断裂伸长CV值为7.9％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为5.5％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.2％，网络度为7个/m，含油率为0.6wt％，在130℃的温度条件下的上染率为90.26％，K/S值为23.87，沾色牢度4级；
(3)制备有色涤纶吊装带；
将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，合股的股数为11，染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为3wt％，pH值为4，染色的温度为130℃，压力为0.28MPa，时间为1.3h；抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为80℃，时间为15s，轧辊的温度为80℃，压力为2.6MPa，浸轧后烘干的温度为80℃，时间都为3min，浸轧后焙烘的温度为140℃，时间都为8min；抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966，编织的纬密为1.2/10cm，穿芯及缝合是指采用穿芯机将编织而得的编织带穿在断裂强力为47000N的聚酯纱外后进行缝合。
最终制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为150根/10cm，纬向环套组织密度为60根/10cm，断裂强力为58800N，断裂伸长率为18％，拉伸弹性回复率为83％，安全系数为8.2，UV-A透射率为2.0％。
对比例1
一种有色涤纶吊装带的制备方法，制备步骤与实施例1基本相同，不同之处在于，不添加3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，即不对聚酯进行改性，制得的聚酯工业丝的单丝纤度为4.0dtex，复丝纤度为1100dtex，断裂强度为8.4cN/dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率为12.2％，断裂伸长CV值为7.8％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为5.5％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.3％，网络度为7个/m，含油率为0.6wt％，在130℃的温度条件下的上染率为85.8％，K/S值为20.43，沾色牢度4级；最终制得的有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为150根/10cm，纬向环套组织密度为60根/10cm，断裂强力为58300N，断裂伸长率为17％，拉伸弹性回复率为83％，安全系数为8.0，UV-A透射率为5.1％。
将实施例1与对比例1对比可知，本发明通过添加3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇显著提升了纤维的染色性能、抗紫外和抗静电性能，其中3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇相互协同共同提高了聚酯的空洞自由体积，降低了染料分子及抗紫外剂SCJ-966和SiO2/聚山梨酯-80整理液分子进入纤维内部的难度，提高了染色性能、抗紫外线性能以及抗静电性能。此外，3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的添加对纤维其他性能影响较小，并不影响其加工性能及机械性能。
对比例2
一种有色涤纶吊装带的制备方法，制备步骤与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤(1)中采用1,2十二烷基二醇替代3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，制得的聚酯工业丝的单丝纤度为4.0dtex，复丝纤度为1100dtex，断裂强度为8.2cN/dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率为12.2％，断裂伸长CV值为7.8％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为5.5％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.6％，网络度为7个/m，含油率为0.6wt％，在130℃的温度条件下的上染率为86.35％，K/S值为21.17，沾色牢度4级；最终制得的有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为150根/10cm，纬向环套组织密度为60根/10cm，断裂强力为58000N，断裂伸长率为17％，拉伸弹性回复率为83％，安全系数为8.0，UV-A透射率为6.8％。
与实施例1对比可以发现，3-三甲硅基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇相对于含长支链取代基的1,2十二烷基二醇更有利于提升有色涤纶吊装带的染色性能、抗紫外性能以及断裂强度，这主要是因为一方面3-三甲硅基-1,2-丙二醇中的三甲硅基和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇中的叔丁基增大的自由体积更多的是空洞自由体积，而1,2十二烷基二醇中的长支链取代基增大的自由体积更多的是狭缝自由体积，另一方面3-三甲硅基-1,2-丙二醇中的三甲硅基和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇中的叔丁基的刚性均大于1,2十二烷基二醇中的长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而中的三甲硅基较1,2十二烷基二醇在聚酯分子链排列的方式上具有更多的自由体积，空洞自由体积的增大，对于染色性能来说，降低染料分子渗透进入改性聚酯内部的难度，提高改性聚酯的染色性能，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，提高改性聚酯(即有色涤纶吊装带)的上染率；对于抗紫外性能和抗静电性能来说，使得SiO2/聚山梨酯-80整理液和抗紫外线整理剂SCJ-966中的分子活泼基团如-NH2、-OH、-COOH在热处理过程中能够扩散进入到纤维空隙中，提高了有色涤纶吊装带的抗静电及抗紫外线性能。
实施例2
有色涤纶吊装带的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-二甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为1.6:1的比例将浓度为350g/L的2,2-二甲基3-戊酮溶液和浓度为210g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至11℃，接着进行电解还原至2,2-二甲基3-戊酮的浓度为9.0wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R2为-CH2CH3；
(1.2)制备3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇；
(a)按1:5:10的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35℃的温度条件下反应5h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(b)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80℃，保温反应10min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(Ⅱ)所示的3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇，式(Ⅱ)中的R1为-CH(CH3)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1％；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇配成浆料，加入三氧化二锑、二氧化钛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250℃，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，其中对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2.0:0.01:0.013，三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.20wt％和0.04wt％；
(1.4)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35min内由常压平稳抽至绝对压力为450Pa，反应温度为255℃，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270℃，反应时间为60min；
(2)制备改性聚酯工业丝；
将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯工业丝，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0dL/g，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
改性聚酯工业丝的单丝纤度为6.0dtex，复丝纤度为1100dtex，断裂强度为8.3cN/dtex，线密度偏差率为0％，断裂强度CV值为2.7％，断裂伸长率为16.0％，断裂伸长CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为5.5％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为5.2％，网络度为3个/m，含油率为0.4wt％，在130℃的温度条件下的上染率为89.2％，K/S值为26.32，沾色牢度4级；
(3)制备有色涤纶吊装带；
将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，合股的股数为22，染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为4wt％，pH值为4，染色的温度为130℃，压力为0.31MPa，时间为1h；抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为65℃，时间为14s，轧辊的温度为100℃，压力为3.0MPa，浸轧后烘干的温度为80℃，时间都为5min，浸轧后焙烘的温度为130℃，时间都为7min；抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966，编织的纬密为1.0/10cm，穿芯及缝合是指采用穿芯机将编织而得的编织带穿在断裂强力为43000N的聚酯纱外后进行缝合。
最终制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为140根/10cm，纬向环套组织密度为70根/10cm，断裂强力为61000N，断裂伸长率为17％，拉伸弹性回复率为81％，安全系数为8.0，UV-A透射率为1.7％。
实施例3
有色涤纶吊装带的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)合成2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,24,4-四甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为1.7:1的比例将浓度为340g/L的2,24,4-四甲基3-戊酮溶液和浓度为230g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10℃，接着进行电解还原至2,24,4-四甲基3-戊酮的浓度为9.6wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R2为-C(CH3)3；
(1.2)制备3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇；
(a)按1:10:15的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在40℃的温度条件下反应8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(b)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至85℃，保温反应15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(Ⅱ)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(Ⅱ)中的R1为-CH(CH3)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.15％；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛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0.3MPa，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93％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.2:0.01:0.01，乙二醇锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.05wt％、0.24wt％和0.03wt％；
(1.4)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40min内由常压平稳抽至绝对压力为460Pa，反应温度为256℃，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90Pa，反应温度为281℃，反应时间为70min；
(2)制备改性聚酯工业丝；
将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯工业丝，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.1dL/g，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
改性聚酯工业丝的单丝纤度为6.0dtex，复丝纤度为1300dtex，断裂强度为8.6cN/dtex，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率为12.0％，断裂伸长CV值为7.6％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为5.5％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为2.8％，网络度为5个/m，含油率为0.5wt％，在130℃的温度条件下的上染率为93.2％，K/S值为24.69，沾色牢度4级；
(3)制备有色涤纶吊装带；
将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，合股的股数为17，染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为4wt％，pH值为4.2，染色的温度为130℃，压力为0.28MPa，时间为1h；抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为60℃，时间为20s，轧辊的温度为95℃，压力为3.0MPa，浸轧后烘干的温度为90℃，时间都为3min，浸轧后焙烘的温度为130℃，时间都为5min；抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966，编织的纬密为1.1/10cm，穿芯及缝合是指采用穿芯机将编织而得的编织带穿在断裂强力为45000N的聚酯纱外后进行缝合。
最终制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为160根/10cm，纬向环套组织密度为70根/10cm，断裂强力为60200N，断裂伸长率为19％，拉伸弹性回复率为85％，安全系数为8.3，UV-A透射率为2.2％。
实施例4
有色涤纶吊装带的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-甲基丙醛与硫酸的摩尔比为1.8:1的比例将浓度为300g/L的2,2-甲基丙醛溶液和浓度为250g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至15℃，接着进行电解还原至2,2-甲基丙醛的浓度为9.3wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R2为-H；
(1.2)制备3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇；
(a)按1:10:10的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在36℃的温度条件下反应6h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(b)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至84℃，保温反应12min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(Ⅱ)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(Ⅱ)中的R1为-CH(CH3)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:30，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.14％；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛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0.2MPa，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91％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.8:0.02:0.01，乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.05wt％、0.25wt％和0.05wt％；
(1.4)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45min内由常压平稳抽至绝对压力为470Pa，反应温度为250℃，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275℃，反应时间为80min；
(2)制备改性聚酯工业丝；
将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯工业丝，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
改性聚酯工业丝的单丝纤度为3.0dtex，复丝纤度为1400dtex，断裂强度为8.4cN/dtex，线密度偏差率为-1.0％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率为15.0％，断裂伸长CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为7.0％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为2.8％，网络度为6个/m，含油率为0.8wt％，在130℃的温度条件下的上染率为93.2％，K/S值为24.37，沾色牢度4级；
(3)制备有色涤纶吊装带；
将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，合股的工艺参数同实施例1，染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为2wt％，pH值为4.5，染色的温度为130℃，压力为0.29MPa，时间为2h；抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为600℃，时间为20s，轧辊的温度为90℃，压力为2.0MPa，浸轧后烘干的温度为90℃，时间都为4min，浸轧后焙烘的温度为170℃，时间都为5min；抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966，编织、穿芯和缝合的工艺参数同实施例1。
最终制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为180根/10cm，纬向环套组织密度为60根/10cm，断裂强力为59600N，断裂伸长率为17％，拉伸弹性回复率为88％，安全系数为8.2，UV-A透射率为2.5％。
实施例5
有色涤纶吊装带的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-二甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为1.9:1的比例将浓度为310g/L的2,2-二甲基3-戊酮溶液和浓度为300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至15℃，接着进行电解还原至2,2-二甲基3-戊酮的浓度为8.8wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R2为-CH2CH3；
(1.2)制备3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇；
(a)按1:8:12的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在40℃的温度条件下反应5h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(b)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至85℃，保温反应10min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(Ⅱ)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(Ⅱ)中的R1为-C((CH3)2)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:25，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.12％；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇配成浆料，加入醋酸锑、二氧化钛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258℃，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，其中对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.5:0.016:0.015，醋酸锑、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.23wt％和0.04wt％；
(1.4)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50min内由常压平稳抽至绝对压力为410Pa，反应温度为257℃，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85Pa，反应温度为277℃，反应时间为90min；
(2)制备改性聚酯工业丝；
将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯工业丝，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0dL/g，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
改性聚酯工业丝的单丝纤度为3.0dtex，复丝纤度为1500dtex，断裂强度为8.5cN/dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率为13.0％，断裂伸长CV值为7.7％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为7.0％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为2.8％，网络度为10个/m，含油率为0.4wt％，在130℃的温度条件下的上染率为93.2％，K/S值为25.67，沾色牢度4级；
(3)制备有色涤纶吊装带；
将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，合股的工艺参数同实施例2，染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为2wt％，pH值为5，染色的温度为130℃，压力为0.30MPa，时间为1.5h；抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为80℃，时间为10s，轧辊的温度为80℃，压力为2.0MPa，浸轧后烘干的温度为100℃，时间都为4min，浸轧后焙烘的温度为150℃，时间都为8min；抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966，编织、穿芯和缝合的工艺参数同实施例2。
最终制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为170根/10cm，纬向环套组织密度为80根/10cm，断裂强力为62500N，断裂伸长率为18％，拉伸弹性回复率为85％，安全系数为8.2，UV-A透射率为3.0％。
实施例6
有色涤纶吊装带的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)合成2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,24,4-四甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为2:1的比例将浓度为350g/L的2,24,4-四甲基3-戊酮溶液和浓度为220g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至13℃，接着进行电解还原至2,24,4-四甲基3-戊酮的浓度为9.6wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R2为-C(CH3)3；
(1.2)制备3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇；
(a)按1:10:10的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35℃的温度条件下反应6h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(b)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80℃，保温反应15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(Ⅱ)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(Ⅱ)中的R1为-C((CH3)2)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:35，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.14％；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇配成浆料，加入醋酸锑、二氧化钛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0.3MPa，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90％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2.0:0.02:0.012，醋酸锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.25wt％和0.01wt％；
(1.4)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35min内由常压平稳抽至绝对压力为400Pa，反应温度为253℃，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270℃，反应时间为65min；
(2)制备改性聚酯工业丝；
将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯工业丝，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.1dL/g，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
改性聚酯工业丝的单丝纤度为4.5dtex，复丝纤度为1500dtex，断裂强度为8.4cN/dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率为16.0％，断裂伸长CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为7.0％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.5％，网络度为8个/m，含油率为0.8wt％，在130℃的温度条件下的上染率为87.6％，K/S值为23.87，沾色牢度4级；
(3)制备有色涤纶吊装带；
将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，合股的工艺参数同实施例3，染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为3wt％，pH值为5，染色的温度为130℃，压力为0.31MPa，时间为2h；抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为65℃，时间为10s，轧辊的温度为80℃，压力为2.7MPa，浸轧后烘干的温度为100℃，时间都为5min，浸轧后焙烘的温度为170℃，时间都为7min；抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966，编织、穿芯和缝合的工艺参数同实施例3。
最终制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为180根/10cm，纬向环套组织密度为80根/10cm，断裂强力为62000N，断裂伸长率为19％，拉伸弹性回复率为84％，安全系数为8.0，UV-A透射率为2.7％。
实施例7
有色涤纶吊装带的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-甲基丙醛与硫酸的摩尔比为1.5:1的比例将浓度为340g/L的2,2-甲基丙醛溶液和浓度为260g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至13℃，接着进行电解还原至2,2-甲基丙醛的浓度为9.5wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R2为-H；
(1.2)制备3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇；
(a)按1:5:15的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在37℃的温度条件下反应7h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(b)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至82℃，保温反应12min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式Ⅱ)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(Ⅱ)中的R1为-C((CH3)2)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:29，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.13％；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入三氧化二锑、二氧化钛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258℃，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，其中对苯二甲酸、乙二醇、3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.2:0.014:0.015，三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.20wt％和0.04wt％；
(1.4)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50min内由常压平稳抽至绝对压力为410Pa，反应温度为257℃，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85Pa，反应温度为277℃，反应时间为90min；
(2)制备改性聚酯工业丝；
将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯工业丝，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
改性聚酯工业丝的单丝纤度为5.5dtex，复丝纤度为1200dtex，断裂强度为8.5cN/dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率为12.0％，断裂伸长CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为6.5％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.2％，网络度为5个/m，含油率为0.4wt％，在130℃的温度条件下的上染率为93.2％，K/S值为26.32，沾色牢度4级；
(3)制备有色涤纶吊装带；
将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，合股的工艺参数同实施例1，染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为2.5wt％，pH值为4.5，染色的温度为130℃，压力为0.28MPa，时间为1.6h；抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为80℃，时间为20s，轧辊的温度为100℃，压力为2.5MPa，浸轧后烘干的温度为85℃，时间都为3min，浸轧后焙烘的温度为160℃，时间都为8min；抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966，编织、穿芯和缝合的工艺参数同实施例1。
最终制得的有色涤纶吊装带，主要由改性聚酯工业丝组成，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为150根/10cm，纬向环套组织密度为60根/10cm，断裂强力为60800N，断裂伸长率为18％，拉伸弹性回复率为81％，安全系数为8.2，UV-A透射率为1.7％。
Claims (10)
1.有色涤纶吊装带的制备方法，其特征是：将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带；
所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得的；
所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；
带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R1为-CH2-、-CH(CH3)-或-C((CH3)2)-；
带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：
式中，R2为-H、-CH2CH3或-C(CH3)3。
2.根据权利要求1所述的有色涤纶吊装带的制备方法，其特征在于，所述带三甲硅基侧基的二元醇的合成步骤如下：
(1)按1:5～10:10～15的摩尔比将原料烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35～40℃的温度条件下反应5～8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；
(2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80～85℃，保温反应l0～15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到带三甲硅基侧基的二元醇，所述浓硫酸为质量浓度70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20～40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1～0.15％；
所述带三甲硅基侧基的二元醇的结构式中R1为-CH(CH3)-和-C((CH3)2)-时，所述原料烯对应为3-三甲硅基-3-甲基丙烯和3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯；
所述带叔丁基侧基的己二醇的合成方法为：首先，按原料A与硫酸的摩尔比为1.5～2:1的比例将浓度为300～350g/L的原料A溶液和浓度为200～300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10～15℃，接着进行电解还原至原料A的浓度低于10wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯；
所述带叔丁基侧基的己二醇的结构式中R2为-H、-CH2CH3和-C(CH3)3时，原料A分别对应为2,2-甲基丙醛、2,2-二甲基3-戊酮和2,24,4-四甲基3-戊酮。
3.根据权利要求2所述的有色涤纶吊装带的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入催化剂、消光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250～260℃，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270～282℃，反应时间为50～90min。
4.根据权利要求3所述的有色涤纶吊装带的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.01～0.02:0.01～0.015，所述催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。
5.根据权利要求4所述的有色涤纶吊装带的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
6.根据权利要求1所述的有色涤纶吊装带的制备方法，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。
7.根据权利要求1所述的有色涤纶吊装带的制备方法，其特征在于，所述改性聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
所述染色采用高温高压染色法，染液为分散染料溶液，染液的浓度为2～4wt％，pH值为4～5，染色的温度为130℃，压力为0.28～0.31MPa，时间为1～2h；所述抗静电整理和抗紫外线整理采用一浸一轧工艺，浸渍的温度为60～80℃，时间为10～20s，轧辊的温度为80～100℃，压力为2.0～3.0MPa，浸轧后烘干的温度为80-100℃，时间都为3～5min，浸轧后焙烘的温度为130～170℃，时间都为5～8min；所述抗静电整理采用SiO2/聚山梨酯-80整理液，所述抗紫外线整理采用抗紫外线整理剂SCJ-966。
8.采用如权利要求1～7任一项所述的有色涤纶吊有色涤纶吊装带装带的制备方法制得的有色涤纶吊装带，其特征是：主要由改性聚酯工业丝组成，所述改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、带三甲硅基侧基的二元醇链段和带叔丁基侧基的己二醇链段。
9.根据权利要求8所述的有色涤纶吊装带，其特征在于，改性聚酯工业丝的单丝纤度为3.0～6.0dtex，复丝纤度为1100～1500dtex，断裂强度≥8.3cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为12.0～16.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率为5.5～7.0％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为2.8～9.2％，网络度为(5～8)±2个/m，含油率为0.6±0.2wt％，在130℃的温度条件下的上染率为87.6～93.2％，K/S值为23.87～26.32，沾色牢度4级。
10.根据权利要求8所述的有色涤纶吊装带，其特征在于，有色涤纶吊装带的经向环套组织密度为160±20根/10cm，纬向环套组织密度为70±10根/10cm，断裂强力≥58800N，断裂伸长率<20％，拉伸弹性回复率>80％，安全系数为≥8.0，UV-A透射率为1.7～3.0％。
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| GR01 | Patent grant | ||
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