江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司、东华大学、江苏国望高科纤维有限公司、苏州宝丽迪材料科技股份有限公司、上海朗亿功能材料有限公司共同完成的“耐水解阻燃PET纤维制备关键技术及产业化”项目通过科技成果鉴定,项目整体技术达到国际先进水平。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维是目前产量最高的合成纤维,广泛应用于服装、装饰及产业纺织品领域。但PET纤维易燃,极限氧指数仅20%-22%,燃烧时放热快、火焰蔓延迅速且伴随熔滴现象,存在较大消防安全隐患,因此对PET纤维开展持久高效的阻燃改性研究极具现实价值。目前,环保高效的磷系共聚阻燃技术是PET阻燃纤维的主流产业化方案,通过将含磷功能单体接入聚酯分子链,可稳定赋予纤维阻燃性能。但该产业化技术仍存在三大核心痛点,极大限制了高品质阻燃PET面料的升级与普及:第一,钛系催化剂与磷系阻燃剂存在活性拮抗问题,导致成品纤维分子量不足、可纺性差、力学性能偏弱;第二,阻燃功能与疏水功能存在相容性冲突,难以同时兼顾阻燃与疏水效果,同时,PET分子链缺乏活性反应基团,功能整理层结合稳定性差、耐久性不足;第三,高温高压染色工况易造成磷氧键水解断裂,导致纤维中有效阻燃磷元素持续流失、聚合物分子量下降,不仅大幅削弱阻燃性能,还会降低纤维力学强度,影响产品品质与使用寿命。
项目针对传统钛系催化剂在聚酯合成过程中易水解失活,以及钛活性中心与含磷阻燃组分发生配位而导致催化活性下降的问题,项目创新开发了抗水解钛锌双金属催化剂。针对共聚型磷系阻燃聚酯在熔融纺丝、染色和碱减量过程中易发生端羧基自催化水解的问题,项目创新开发了碳二亚胺端基封闭技术,解决了现有磷系阻燃(CEPPA)PET合成中无锑化及水解难题;针对传统单一磷系阻燃剂添加量高、与聚酯基体相容性不足,以及高添加量易引起熔体流变性能和纤维可纺性下降的问题,设计合成了含磷酯化物接枝聚碳化二亚胺反应型共混阻燃剂(PCDID),解决了共混法阻燃PET纤维的耐水解与阻燃性能协同问题;针对传统添加型阻燃剂易迁移、易相分离和功能耐久性不足的问题,设计了兼具阻燃与抗水解功能的反应型阻燃剂,形成以适度支化结构为主的反应性共混体系,提升了阻燃纤维抗熔滴性能,形成了共聚、共混耐水解阻燃技术体系。
项目建成万吨级耐水解阻燃PET纤维生产线,制备了阻燃抗熔滴系列化产品,已应用于汽车内饰、家纺、服装等领域,经济与社会效益显著。





