CN107254100A - 一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒及其制备方法，该母粒的原料包括：聚丙烯树脂、乙烯‑丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛、苯并三唑、偶联剂、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂、大豆油；其制备方法包括先将聚丙烯树脂、乙烯‑丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶联剂高速混合，再将混合物加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，然后将所得颗粒与纳米二氧化钛、苯并三唑、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂混合，混合物热熔挤出造粒，即得。本发明在聚丙烯树脂中添加聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛，以增强丙纶纤维的耐热性和耐候性。

Description

一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于化学纤维技术领域，具体涉及一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒及其制备方法。
背景技术
丙纶纤维是由丙烯作原料经聚合、熔体纺丝制得的纤维。丙纶于1957年正式开始工业化生产，是合成纤维中的后起之秀。由于丙纶具有生产工艺简单、产品价廉、强度高、相对密度轻等优点，所以丙纶发展得很快。当前丙纶已是合成纤维的第四大品种，是常见化学纤维中最轻的纤维。
作为合成纤维后起之秀的丙纶发展迅猛。20世纪80年代以来，世界丙纶生产以年均9％以上的速度增长，大大高于同期涤纶7.3％和合纤4.6％的增长率。受世界金融危机的影响，合纤增长速度明显放慢，但丙纶产量年均增长率仍维持在5.5％，丙纶的需求也基本保持这一增长趋势。
丙纶纤维的用途极为广泛，可以纯纺或与羊毛、棉或粘纤等混纺混织来制作各种衣料；可以用于织各种针织品如织袜、手套、针织衫、针织裤，洗碗布，蚊帐布，被絮，保暖填料、尿布湿等；工业上可作为地毯、工业滤布、绳索、渔网、建筑增强材料、吸油毯以及装饰布等。
随着丙纶纤维的应用范围不断扩大，对其功能性要求也在不断提高。如长期暴露在室外的蓬盖布、帐篷、绳索、安全网、渔网等，要求纤维材料在阳光和大气环境条件长期作用下，仍能安全可靠地工作；或者在高热条件或长期经受高温作用后，纤维材料仍然具有可靠的力学性能等。总的来说，要求纤维材料具有一定的耐热性和耐候性。
发明内容
解决的技术问题：本发明的目的是提供一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒及其制备方法。
技术方案：一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，以重量份计包括以下原料：聚丙烯树脂100份，乙烯-丙烯酸共聚物8-15份，聚碳酸酯4-7份，聚二甲基硅氧烷2-6份，纳米二氧化钛3-5份，苯并三唑2-7份，偶联剂4-8份，二氧化硅2-6份，分散剂1-4份，抗氧剂2-4份，紫外吸收剂2-4份，大豆油0.8-1.5份。
进一步地，所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂，例如：抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂300等。
进一步地，所述紫外吸收剂选自UV-326、UV-327或UV-531。
进一步地，所述偶联剂选自硅烷偶联剂TM-12、TM-13、TM-30、TM-42、TM-69、KH-550、KH-560或KH-570。
进一步地，所述分散剂为分散剂TAF。
上述高耐热耐候性的丙纶纤维母粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将聚丙烯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶联剂高速混合，得到混合物A；
步骤2，将混合物A加入双螺杆挤出机，在螺杆转速150-180rpm、温度170-180℃条件下熔融挤出造粒；
步骤3，将步骤2所得颗粒与纳米二氧化钛、苯并三唑、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂混合，混合物在180-200℃热熔挤出造粒，即得。
有益效果：本发明在聚丙烯树脂中添加聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛，以增强丙纶纤维的耐热性和耐候性。
具体实施方式
实施例1
一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，以重量份计包括以下原料：聚丙烯树脂100份，乙烯-丙烯酸共聚物8份，聚碳酸酯4份，聚二甲基硅氧烷2份，纳米二氧化钛3份，苯并三唑2份，偶联剂4份，二氧化硅2份，分散剂1份，抗氧剂2份，紫外吸收剂2份，大豆油0.8份。
所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂264，所述紫外吸收剂为UV-326，所述偶联剂为硅烷偶联剂TM-12，所述分散剂为分散剂TAF。
上述高耐热耐候性的丙纶纤维母粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将聚丙烯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶联剂高速混合，得到混合物A；
步骤2，将混合物A加入双螺杆挤出机，在螺杆转速150rpm、温度180℃条件下熔融挤出造粒；
步骤3，将步骤2所得颗粒与纳米二氧化钛、苯并三唑、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂混合，混合物在180℃热熔挤出造粒，即得。
实施例2
一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，以重量份计包括以下原料：聚丙烯树脂100份，乙烯-丙烯酸共聚物11份，聚碳酸酯6份，聚二甲基硅氧烷4份，纳米二氧化钛3份，苯并三唑4份，偶联剂7份，二氧化硅3份，分散剂2份，抗氧剂3份，紫外吸收剂2份，大豆油1.1份。
所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂1076，所述紫外吸收剂为UV-327，所述偶联剂为硅烷偶联剂TM-30，所述分散剂为分散剂TAF。
上述高耐热耐候性的丙纶纤维母粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将聚丙烯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶联剂高速混合，得到混合物A；
步骤2，将混合物A加入双螺杆挤出机，在螺杆转速160rpm、温度170℃条件下熔融挤出造粒；
步骤3，将步骤2所得颗粒与纳米二氧化钛、苯并三唑、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂混合，混合物在190℃热熔挤出造粒，即得。
实施例3
一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，以重量份计包括以下原料：聚丙烯树脂100份，乙烯-丙烯酸共聚物13份，聚碳酸酯5份，聚二甲基硅氧烷5份，纳米二氧化钛4份，苯并三唑5份，偶联剂7份，二氧化硅5份，分散剂3份，抗氧剂3份，紫外吸收剂3份，大豆油1.4份。
所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂1010，所述紫外吸收剂为UV-531，所述偶联剂为硅烷偶联剂TM-69，所述分散剂为分散剂TAF。
上述高耐热耐候性的丙纶纤维母粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将聚丙烯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶联剂高速混合，得到混合物A；
步骤2，将混合物A加入双螺杆挤出机，在螺杆转速150rpm、温度180℃条件下熔融挤出造粒；
步骤3，将步骤2所得颗粒与纳米二氧化钛、苯并三唑、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂混合，混合物在180℃热熔挤出造粒，即得。
实施例4
一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，以重量份计包括以下原料：聚丙烯树脂100份，乙烯-丙烯酸共聚物15份，聚碳酸酯7份，聚二甲基硅氧烷6份，纳米二氧化钛5份，苯并三唑7份，偶联剂8份，二氧化硅6份，分散剂4份，抗氧剂4份，紫外吸收剂4份，大豆油1.5份。
所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂300，所述紫外吸收剂为UV-326，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，所述分散剂为分散剂TAF。
上述高耐热耐候性的丙纶纤维母粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将聚丙烯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶联剂高速混合，得到混合物A；
步骤2，将混合物A加入双螺杆挤出机，在螺杆转速180rpm、温度170℃条件下熔融挤出造粒；
步骤3，将步骤2所得颗粒与纳米二氧化钛、苯并三唑、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂混合，混合物在200℃热熔挤出造粒，即得。
将实施例1至4所得丙纶纤维母粒融纺等到纤维，对纤维进行性能测试：
(1)室外气候老化试验：将试样缠绕于木架上，暴露于大气条件下，持续200天；
(2)热老化试验：采用烘箱，在130℃恒温下进行热老化处理，持续200天；
结果如下：
(1)室外气候老化试验
(2)热老化试验
由以上结果可知，采用本发明的母粒制成的纤维经气候老化处理后，断裂强度和断裂伸长率有所降低；经热老化处理后，断裂强度下降、断裂伸长率增加、疲劳寿命下降。与普通丙纶纤维相比，本发明的丙纶纤维母粒具有高耐热和耐候性。

Claims (6)

1.一种高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，其特征在于：以重量份计包括以下原料：聚丙烯树脂100份，乙烯-丙烯酸共聚物8-15份，聚碳酸酯4-7份，聚二甲基硅氧烷2-6份，纳米二氧化钛3-5份，苯并三唑2-7份，偶联剂4-8份，二氧化硅2-6份，分散剂1-4份，抗氧剂2-4份，紫外吸收剂2-4份，大豆油0.8-1.5份。
2.根据权利要求1所述的高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，其特征在于：所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂。
3.根据权利要求1所述的高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，其特征在于：所述紫外吸收剂选自UV-326、UV-327或UV-531。
4.根据权利要求1所述的高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，其特征在于：所述偶联剂选自硅烷偶联剂TM-12、TM-13、TM-30、TM-42、TM-69、KH-550、KH-560或KH-570。
5.根据权利要求1所述的高耐热耐候性的丙纶纤维母粒，其特征在于：所述分散剂为分散剂TAF。
6.权利要求1至5任一项所述的高耐热耐候性的丙纶纤维母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，将聚丙烯树脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶联剂高速混合，得到混合物A；
步骤2，将混合物A加入双螺杆挤出机，在螺杆转速150-180rpm、温度170-180℃条件下熔融挤出造粒；
步骤3，将步骤2所得颗粒与纳米二氧化钛、苯并三唑、二氧化硅、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂混合，混合物在180-200℃热熔挤出造粒，即得。
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