本發(fā)明涉及聚酯簾線，具體為一種高強(qiáng)度高穩(wěn)定性聚酯簾線及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、輪胎是一種典型的橡膠制品，屬于橡膠與簾線增強(qiáng)的復(fù)合材料。當(dāng)前，輪胎行業(yè)已經(jīng)形成了鋼絲、人造絲、錦綸、聚酯、芳綸等多種特性各異的骨架材料并存的局面。其中，聚酯簾線因其較高的強(qiáng)度、良好的尺寸穩(wěn)定性和較高的性價(jià)比，成為輪胎中應(yīng)用最廣泛的纖維骨架材料。
2、聚酯纖維作為一種骨架材料，可以顯著的提高橡膠制品的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。然而，由于聚酯纖維只含有酯鍵，且兩端各有一個(gè)醇羥基和羧基，表面活性基團(tuán)較少，缺乏與橡膠形成鍵合作用的氫鍵，造成了聚酯纖維與橡膠基體的界面黏合性較差。此外，輪胎膠料中的胺類促進(jìn)劑在使用過(guò)程中可能遷移到聚酯纖維表面，導(dǎo)致酯鍵氨解。聚酯簾線在輪胎使用過(guò)程中產(chǎn)生較大的熱量，從而降低了輪胎部件間的粘合性能。
3、因此，我們提出一種高強(qiáng)度高穩(wěn)定性聚酯簾線及其制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度高穩(wěn)定性聚酯簾線及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、一種高強(qiáng)度高穩(wěn)定性聚酯簾線的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟s1：將高粘度聚酯切片進(jìn)行螺桿熔融紡絲、吹風(fēng)冷卻成型、初次上紡絲油劑、熱牽伸、熱定型、松弛熱處理、浸漬活化劑、卷繞，得到預(yù)活化聚酯纖維，將預(yù)活化聚酯纖維進(jìn)行熱處理存放，得到改性聚酯纖維；
5、所述紡絲油劑為含有3-氨基丙基三乙氧基硅烷的混合溶液的油劑，油劑濃度15-20wt％，3-氨基丙基三乙氧基硅烷在紡絲油劑中占比5-20wt％；
6、所述熱牽伸的工藝條件為：熱輥溫度90-150℃，熱牽伸輥速度3000m/min-4000m/min；熱定型、松弛熱處理的工藝條件為：熱輥溫度200-255℃，熱輥速度4500m/min-6000m/min；
7、所述活化劑為含有咖啡酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和水的混合溶液；
8、所述熱處理存放具體為：將預(yù)活化聚酯纖維進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為50-100℃，處理時(shí)間為96-110h；
9、步驟s2：將改性聚酯纖維進(jìn)行并線、加捻、熱定型后，得到聚酯股線；將聚酯股線通過(guò)捻線機(jī)加捻成型，得到加捻簾線；
10、步驟s3：將加捻簾線浸入第一粘合劑溶液中進(jìn)行一次浸漬處理，經(jīng)紫外光照射后，再浸入第二粘合劑溶液中進(jìn)行二次浸漬處理，經(jīng)烘干、熱處理后，得到聚酯簾線。
11、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，3-氨基丙基三乙氧基硅烷的混合溶液由去離子水、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按質(zhì)量比為(2-3)：(0.2-0.4)組成。
12、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，咖啡酸、1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亞胺和水的質(zhì)量比為1：(0.1-0.2)：(15-20)。
13、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，熱定型工藝條件為：在溫度60-80℃、壓力0.05-0.08mpa的條件下熱定型30-80min。
14、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，聚酯股線的數(shù)量為2股。
15、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，第一粘合劑溶液的制備方法如下：
16、將巰基化合物、2-巰基苯并噻唑、氨水和去離子水混合均勻，再加入光引發(fā)劑和丁苯吡膠乳混合均勻，得到第一粘合劑溶液。
17、進(jìn)一步的，所述第一粘合劑溶液包括以下重量組分：巰基化合物5-10份、光引發(fā)劑1-3份、2-巰基苯并噻唑3-5份、丁苯吡膠乳2-4份、氨水10-40份、去離子水30-50份。
18、進(jìn)一步的，所述巰基化合物的制備方法如下：
19、將谷胱甘肽、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺、n-羥基琥珀酰亞胺、n,n-二異丙基乙胺和4-吡咯烷基吡啶混合均勻，加入去離子水和無(wú)水乙醇，在20-30℃下攪拌30-50min，加入聚賴氨酸，繼續(xù)攪拌20-24h，經(jīng)過(guò)濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、干燥后，得到巰基化合物。
20、在上述技術(shù)方案中，通過(guò)酰胺化反應(yīng)將谷胱甘肽接枝到含有大量氨基、羧基基團(tuán)的聚賴氨酸(lys)主鏈上，制得巰基化合物，具有優(yōu)異的粘結(jié)性能，可以進(jìn)一步與咖啡酸中的雙鍵發(fā)生巰基-烯點(diǎn)擊化反應(yīng)。
21、進(jìn)一步的，所述谷胱甘肽、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺、n-羥基琥珀酰亞胺、n,n-二異丙基乙胺和4-吡咯烷基吡啶的質(zhì)量比為1：(1.8-2.0)：(1.0-1.2)：(3.5-3.8)：(0.02-0.04)。
22、進(jìn)一步的，所述去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1：2，谷胱甘肽、去離子水的比例為5g/100ml，聚賴氨酸的質(zhì)量為谷胱甘肽質(zhì)量的1.5-2.0倍。
23、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，第二粘合劑溶液的制備方法如下：將三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和去離子水混合均勻，加入三乙烯四胺，在60-80℃下攪拌30-50min，再加入丁苯吡膠乳溶液，在20-30℃下攪拌1-2h，得到第二粘合劑溶液。
24、進(jìn)一步的，所述第二粘合劑溶液包括以下重量組分：三羥甲基丙烷三縮水甘油醚5-10份、三乙烯四胺1-5份、丁苯吡膠乳溶液100-110份、去離子水90-180份。
25、在上述技術(shù)方案中，第二粘合劑溶液中的胺基、環(huán)氧基等基團(tuán)與第一粘合劑溶液處理后的加捻簾線上的酰胺基、氨基、羥基等極性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，另外，分散在樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)中的丁苯吡膠乳乳可以參與橡膠硫化形成交聯(lián)，從而在纖維與橡膠之間獲得優(yōu)異的界面附著力。
26、進(jìn)一步的，所述丁苯吡膠乳溶液的濃度為40wt％。
27、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，一次浸漬處理的時(shí)間為10-30min；二次浸漬處理的時(shí)間為1-3min。
28、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，紫外光照射工藝條件為：經(jīng)360-400nm紫外線照射5-20min，輻照強(qiáng)度20-35mw/cm2。
29、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，烘干、熱處理的工藝條件為：在120-180℃下烘干20-40min，然后在200-240℃下熱處理0.5-3.0min。
30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
31、1、本發(fā)明的一種高強(qiáng)度高穩(wěn)定性聚酯簾線及其制備方法，通過(guò)在紡絲油劑中添加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，引入氨基，再利用氨基和活化劑中的咖啡酸發(fā)生酰胺化反應(yīng)，引入具有粘附性能的鄰苯二酚基團(tuán)，提升了聚酯纖維的粘合性，同時(shí)引入雙鍵，提供后續(xù)反應(yīng)位點(diǎn)，得到預(yù)活化聚酯纖維；將預(yù)活化聚酯纖維進(jìn)行熱處理存放，提高其穩(wěn)定性，得到改性聚酯纖維；在此基礎(chǔ)上對(duì)改性聚酯纖維制成的加捻簾線進(jìn)行浸膠處理，大大提高了聚酯纖維與橡膠材料的粘合性。
32、2、本發(fā)明的一種高強(qiáng)度高穩(wěn)定性聚酯簾線及其制備方法，通過(guò)酰胺化反應(yīng)將谷胱甘肽接枝到聚賴氨酸(lys)主鏈上，制得生物質(zhì)基膠粘劑，即巰基化合物，具有優(yōu)異的粘結(jié)性能；以巰基化合物作為粘合劑、2-巰基苯并噻唑作為恒粘合劑、丁苯吡膠為彈性體，在光引發(fā)劑的作用下，可以進(jìn)一步與改性纖維表面的雙鍵發(fā)生巰基-烯點(diǎn)擊化反應(yīng)，形成強(qiáng)烈的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠顯著提升纖維與橡膠之間的粘合強(qiáng)度，減少界面脫粘現(xiàn)象；
33、再采用第二粘合劑溶液進(jìn)行浸膠處理，通過(guò)第二粘合劑溶液中的胺基、環(huán)氧基等基團(tuán)與第一粘合劑溶液處理后的加捻簾線上的酰胺基、氨基、羥基等極性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，從而形成更為緊密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。另外分散在樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)中的丁苯吡膠乳溶液可以參與橡膠硫化形成交聯(lián)，進(jìn)一步增強(qiáng)纖維與橡膠之間的界面附著力。通過(guò)兩次浸膠處理，纖維與橡膠之間的界面結(jié)合力得到了顯著提升，減少了界面剝離的風(fēng)險(xiǎn)，確保了材料的穩(wěn)定性。