CN107604457A - 一种阻燃丙纶长丝及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃丙纶长丝，它是由下述重量份的原料组成的：二丁基二硫代氨基甲酸锌2‑3、乙酸异丁酸蔗糖酯0.5‑1、三聚磷酸铝1‑2、8‑羟基喹啉0.1‑0.3、氢氧化镁2‑4、等规聚丙烯110‑140、乙撑双硬脂酰胺1‑2、季戊四醇4‑5、聚四氢呋喃醚二醇2‑3、硬脂酸锌1‑2、黏土15‑20、三氯化磷5‑7、3‑氨丙基三乙氧基硅烷2‑3，本发明加入的磷酸酯在燃烧时可以通过脱水催化成碳，对碳层下面的材料起到隔热、隔氧的作用，使得聚合物的表面形成坚固的保护型炭层，从而起到很好的阻燃防火性能。

Description

一种阻燃丙纶长丝及其制备方法

技术领域

本发明属于丙纶长丝领域，具体涉及一种阻燃丙纶长丝及其制备方法。

背景技术

丙纶长丝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。目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。丙纶的品种有长丝(包括未变形长丝和膨体变形长丝)、短纤维、鬃丝、膜裂纤维、中空纤维、异形纤维、各种复合纤维和无纺织布等；然而聚丙烯主要由碳、氢等元素构成，其材料本身阻燃性差，在热的作用下容易降解产生可燃性气体、容易燃烧，从而发生火灾，对人的生命和财产安全带来极大的危害。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中丙纶长丝易燃、防火性差的问题，提供一种阻燃丙纶长丝及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种阻燃丙纶长丝，它是由下述重量份的原料组成的：

二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、乙酸异丁酸蔗糖酯0.5-1、三聚磷酸铝1-2、8-羟基喹啉0.1-0.3、氢氧化镁2-4、等规聚丙烯110-140、乙撑双硬脂酰胺1-2、季戊四醇4-5、聚四氢呋喃醚二醇2-3、硬脂酸锌1-2、黏土15-20、三氯化磷5-7、3-氨丙基三乙氧基硅烷2-3。

一种阻燃丙纶长丝的制备方法，包括以下步骤：

（1）取三聚磷酸铝、三氯化磷混合，加入到混合料重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，得磷化水溶液；

（2）取黏土，在700-800℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，与季戊四醇混合，加入到混合料重量1.4-2倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入8-羟基喹啉，在60-65℃下保温搅拌30-40分钟，出料，得黏土溶液；

（3）取上述黏土溶液、磷化水溶液混合，搅拌均匀，升高温度为90-95℃，保温搅拌2-3小时，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷化黏土分散液；

（4）取氢氧化镁、硬脂酸锌混合，加入混合料重量15-17倍的去离子水中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，得硅烷分散液；

（5）取上述磷化黏土分散液、硅烷分散液混合，在60-70℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得硅烷磷化黏土；

（6）取乙撑双硬脂酰胺，加入到其重量3-5倍的去离子水中，搅拌均匀；

（7）取聚四氢呋喃醚二醇，加热熔化，加入上述硅烷磷化黏土，搅拌均匀，与上述乙撑双硬脂酰胺的水溶液混合，搅拌均匀，脱水，得改性填料；

（8）取上述改性填料，与剩余各原料混合，送入到螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出温度为270-300℃，将熔体进行纺丝，经过收丝处理，即得所述阻燃丙纶长丝。

本发明的优点：

本发明首先将黏土采用8-羟基喹啉的醇溶液处理，以提高成品的抗氧化性能，然后与含有三氯化磷的水溶液共混，通过高温酯化，得到磷化黏土，再将其采用硅烷偶联剂改性处理，将其表面充分有机化，最后与聚丙烯共混，挤出成型，本发明将黏土填料充分有机化，有效的改善了填料与聚合物间的相容性，提高了成品的稳定性强度，而且磷酸酯在燃烧时可以通过脱水催化成碳，对碳层下面的材料起到隔热、隔氧的作用，使得聚合物的表面形成坚固的保护型炭层，从而起到很好的阻燃防火性能。

具体实施方式

实施例1

一种阻燃丙纶长丝，它是由下述重量份的原料组成的：

二丁基二硫代氨基甲酸锌3、乙酸异丁酸蔗糖酯1、三聚磷酸铝2、8-羟基喹啉0.3、氢氧化镁4、等规聚丙烯140、乙撑双硬脂酰胺2、季戊四醇4-5、聚四氢呋喃醚二醇3、硬脂酸锌2、黏土20、三氯化磷7、3-氨丙基三乙氧基硅烷3。

一种阻燃丙纶长丝的制备方法，包括以下步骤：

（1）取三聚磷酸铝、三氯化磷混合，加入到混合料重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，得磷化水溶液；

（2）取黏土，在800℃下煅烧2小时，冷却至常温，与季戊四醇混合，加入到混合料重量2倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入8-羟基喹啉，在65℃下保温搅拌40分钟，出料，得黏土溶液；

（3）取上述黏土溶液、磷化水溶液混合，搅拌均匀，升高温度为95℃，保温搅拌3小时，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷化黏土分散液；

（4）取氢氧化镁、硬脂酸锌混合，加入混合料重量17倍的去离子水中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，得硅烷分散液；

（5）取上述磷化黏土分散液、硅烷分散液混合，在70℃下保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得硅烷磷化黏土；

（6）取乙撑双硬脂酰胺，加入到其重量5倍的去离子水中，搅拌均匀；

（7）取聚四氢呋喃醚二醇，加热熔化，加入上述硅烷磷化黏土，搅拌均匀，与上述乙撑双硬脂酰胺的水溶液混合，搅拌均匀，脱水，得改性填料；

（8）取上述改性填料，与剩余各原料混合，送入到螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出温度为300℃，将熔体进行纺丝，经过收丝处理，即得所述阻燃丙纶长丝。

实施例2

一种阻燃丙纶长丝，它是由下述重量份的原料组成的：

二丁基二硫代氨基甲酸锌2、乙酸异丁酸蔗糖酯0.5、三聚磷酸铝1、8-羟基喹啉0.1-0.3、氢氧化镁2、等规聚丙烯110、乙撑双硬脂酰胺1、季戊四醇4、聚四氢呋喃醚二醇2、硬脂酸锌1、黏土15、三氯化磷5、3-氨丙基三乙氧基硅烷2。

一种阻燃丙纶长丝的制备方法，包括以下步骤：

（1）取三聚磷酸铝、三氯化磷混合，加入到混合料重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，得磷化水溶液；

（2）取黏土，在700℃下煅烧1小时，冷却至常温，与季戊四醇混合，加入到混合料重量1.4倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入8-羟基喹啉，在60℃下保温搅拌30分钟，出料，得黏土溶液；

（3）取上述黏土溶液、磷化水溶液混合，搅拌均匀，升高温度为90℃，保温搅拌2小时，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷化黏土分散液；

（4）取氢氧化镁、硬脂酸锌混合，加入混合料重量15倍的去离子水中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，得硅烷分散液；

（5）取上述磷化黏土分散液、硅烷分散液混合，在60℃下保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得硅烷磷化黏土；

（6）取乙撑双硬脂酰胺，加入到其重量3倍的去离子水中，搅拌均匀；

（7）取聚四氢呋喃醚二醇，加热熔化，加入上述硅烷磷化黏土，搅拌均匀，与上述乙撑双硬脂酰胺的水溶液混合，搅拌均匀，脱水，得改性填料；

（8）取上述改性填料，与剩余各原料混合，送入到螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出温度为270℃，将熔体进行纺丝，经过收丝处理，即得所述阻燃丙纶长丝。

性能测试：

本发明实施例1的阻燃丙纶长丝：

氧指数为31、UL-94 为V-1级别；

本发明实施例1的阻燃丙纶长丝：

氧指数为31、UL-94 为V-1级别；

市售丙纶长丝：

氧指数为21-25、UL-94 为V-2级别。

Claims (2)

1.一种阻燃丙纶长丝，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、乙酸异丁酸蔗糖酯0.5-1、三聚磷酸铝1-2、8-羟基喹啉0.1-0.3、氢氧化镁2-4、等规聚丙烯110-140、乙撑双硬脂酰胺1-2、季戊四醇4-5、聚四氢呋喃醚二醇2-3、硬脂酸锌1-2、黏土15-20、三氯化磷5-7、3-氨丙基三乙氧基硅烷2-3。

2.一种如权利要求1所述的阻燃丙纶长丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取三聚磷酸铝、三氯化磷混合，加入到混合料重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，得磷化水溶液；

（2）取黏土，在700-800℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，与季戊四醇混合，加入到混合料重量1.4-2倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入8-羟基喹啉，在60-65℃下保温搅拌30-40分钟，出料，得黏土溶液；

（3）取上述黏土溶液、磷化水溶液混合，搅拌均匀，升高温度为90-95℃，保温搅拌2-3小时，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷化黏土分散液；

（4）取氢氧化镁、硬脂酸锌混合，加入混合料重量15-17倍的去离子水中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，得硅烷分散液；

（5）取上述磷化黏土分散液、硅烷分散液混合，在60-70℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得硅烷磷化黏土；

（6）取乙撑双硬脂酰胺，加入到其重量3-5倍的去离子水中，搅拌均匀；

（7）取聚四氢呋喃醚二醇，加热熔化，加入上述硅烷磷化黏土，搅拌均匀，与上述乙撑双硬脂酰胺的水溶液混合，搅拌均匀，脱水，得改性填料；

（8）取上述改性填料，与剩余各原料混合，送入到螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出温度为270-300℃，将熔体进行纺丝，经过收丝处理，即得所述阻燃丙纶长丝。