CN106751554A - 一种剑麻增强聚酯母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明主要提供了一种剑麻增强聚酯母粒的制备方法。所述的聚酯母粒主要使用了以下的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯、剑麻纤维、碱液、试剂A和偶联剂；其中聚对苯二甲酸乙二醇酯所占质量比为70～80 wt%，偶联剂使用量为0.5～2 wt%，剑麻纤维所占质量比为20～30 wt%。将剑麻纤维置于水槽中，添加碱液使用超声辐射装置对水槽进行辐射一段时间后加入试剂A，继续辐射一段时间后取出剑麻纤维，烘干后共混熔融造粒即得到剑麻增强聚酯母粒。该方法采用超声辐射法对天然纤维进行了改性处理，使其可适用于聚酯体系，利用剑麻纤维材料的韧性与强度制得了轻量化高强聚酯母粒，在汽车内饰和健康织物中都有应用前景。

Description

一种剑麻增强聚酯母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯母粒及其制备方法，尤其是一种采用剑麻增强的聚酯方法。
背景技术
超声化学是声学与化学相互交叉渗透而发展起来的一门新兴边缘学科，是声学与化学的前沿学科之一。超声化学主要是利用超声波加速化学反应,提高化学产率的一门学科。利用超声能够加速和控制化学反应、提高反应产率、改变反应历程和改善反应条件以及引发新的化学反应等。
剑麻又名菠萝麻，是一种多年生热带硬质叶纤维作物，是当今世界用量最大、范围最广的一种硬质纤维。剑麻纤维质地坚韧、耐磨、耐盐碱、耐腐蚀，广泛应用于运输、渔业、石油、冶金等各种行业，具有重要的经济价值。除了自身强度以外，剑麻还含有多种皂苷元、蛋白质、多糖类化学成分，具有降胆固醇、抗炎、抗肿瘤等药理作用，在健康织物中也颇具应用前景。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种剑麻增强聚酯母粒及其制备方法，该方法对剑麻纤维进行了超声改性处理，使其匹配于聚酯加工体系，从而制备出具有剑麻增强效果的聚酯产品，对比于原先的混纺体系，力学性能更好、工艺更加便捷。
一种剑麻增强聚酯母粒的制备方法，其特征在于，所述的聚酯母粒主要使用了以下的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯、剑麻纤维、碱液、试剂A和偶联剂；其中聚对苯二甲酸乙二醇酯所占质量比为70～80 wt%，偶联剂使用量为0.5～2 wt%，剑麻纤维所占质量比为20～30 wt%；将剑麻纤维置于水槽中，添加碱液使用超声辐射装置对水槽进行辐射一段时间后加入试剂A，继续辐射一段时间后取出剑麻纤维，烘干后共混熔融造粒即得到剑麻增强聚酯母粒。
所用碱液为氢氧化钠、氢氧化钙、氨水中的一种或多种，浓度为0.1～0.3mol/L。
所用的试剂A为N-苯基马来酰亚胺、α-甲基苯乙烯基聚合物、α-甲基苯乙烯基-丙烯腈共聚物中的一种或多种，使用量为1～3 wt%。
所用偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种，使用量为0.5～2 wt%。
将脱胶后的剑麻纤维置于水槽中，添加碱液并保持水槽温度70～80℃，调节超声辐射装置的频率为60～80Hz对水槽进行辐射5～10min后加入试剂A，继续辐射10～20min取出，用去离子水冲洗并烘干，剪裁为2 mm的小段，将空白聚酯、改性剑麻纤维、偶联剂进行共混熔融造粒即可。
一种剑麻增强聚酯母粒，其特征在于，根据上述任一所述方法制备得到。
有益效果：
本发明采用超声辐射法剑麻纤维进行表面改性，增强了剑麻纤维的耐热效果，使其可应用于聚酯加工，制得的增加聚酯母粒不仅具有良好的力学性能还具有剑麻的医用效果。
该方法采用超声辐射法对天然纤维进行了改性处理，使其可适用于聚酯体系，利用剑麻纤维材料的韧性与强度制得了轻量化高强聚酯母粒，在汽车内饰和健康织物中都有应用前景。
表1为实施例3中的剑麻增强纤维的断裂强度。
具体实施方式
实施例1
将剑麻纤维置于水槽中，加入0.1mol/L氢氧化钠溶液，启动超声辐射装置对水槽进行辐射，保持水槽温度为70℃，调整超声频率为60Hz。5 min以后加入1g N-苯基马来酰亚胺，继续超声10 min取出剑麻纤维，用去离子水洗净并烘干，裁剪成2 mm的小段备用。取70g空白聚酯切片、30g改性剑麻纤维、硅烷偶联剂2g，放入高速混合机中共混，然后将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出、冷切造粒即可。
实施例2
将剑麻纤维置于水槽中，加入0.2mol/L氢氧化钙溶液，启动超声辐射装置对水槽进行辐射，保持水槽温度为76℃，调整超声频率为70Hz。7 min以后加入2gα-甲基苯乙烯基聚合物，继续超声15 min取出剑麻纤维，用去离子水洗净并烘干，裁剪成2 mm的小段备用。取75g空白聚酯切片、25g改性剑麻纤维、钛酸酯偶联剂1g，放入高速混合机中共混，然后将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出、冷切造粒即可。
实施例3
将剑麻纤维置于水槽中，加入0.3 mol/L氨水，启动超声辐射装置对水槽进行辐射，保持水槽温度为80℃，调整超声频率为80 Hz。10 min以后加入3 gα-甲基苯乙烯基-丙烯腈共聚物，继续超声20 min取出剑麻纤维，用去离子水洗净并烘干，裁剪成2 mm的小段备用。取80g空白聚酯切片、20g改性剑麻纤维、铝酸酯偶联剂0.5g，放入高速混合机中共混，然后将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出、冷切造粒即可。将该母粒纺织成纤维，测试其断裂强度如表1。
表1

Claims (6)

1.一种剑麻增强聚酯母粒的制备方法，其特征在于，所述的聚酯母粒主要使用了以下的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯、剑麻纤维、碱液、试剂A和偶联剂；其中聚对苯二甲酸乙二醇酯所占质量比为70～80 wt%，偶联剂使用量为0.5～2 wt%，剑麻纤维所占质量比为20～30 wt%；将剑麻纤维置于水槽中，添加碱液使用超声辐射装置对水槽进行辐射一段时间后加入试剂A，继续辐射一段时间后取出剑麻纤维，烘干后共混熔融造粒即得到剑麻增强聚酯母粒。
2.如权利要求1所述的一种剑麻增强聚酯母粒的制备方法，其特征在于：所用碱液为氢氧化钠、氢氧化钙、氨水中的一种或多种，浓度为0.1～0.3mol/L。
3.如权利要求1所述的一种剑麻增强聚酯母粒的制备方法，其特征在于：所用的试剂A为N-苯基马来酰亚胺、α-甲基苯乙烯基聚合物、α-甲基苯乙烯基-丙烯腈共聚物中的一种或多种，使用量为1～3 wt%。
4.如权利要求1所述的一种剑麻增强聚酯母粒的制备方法，其特征在于：所用偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种，使用量为0.5～2 wt%。
5.如权利要求1～6所述的一种剑麻增强聚酯母粒的制备方法，其特征在于：将脱胶后的剑麻纤维置于水槽中，添加碱液并保持水槽温度70～80℃，调节超声辐射装置的频率为60～80Hz对水槽进行辐射5～10min后加入试剂A，继续辐射10～20min取出，用去离子水冲洗并烘干，剪裁为2 mm的小段，将空白聚酯、改性剑麻纤维、偶联剂进行共混熔融造粒即可。
6.一种剑麻增强聚酯母粒，其特征在于，根据权利要求1-5任一所述方法制备得到。
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