CN110872417B - 纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品 - Google Patents

纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品 Download PDF

Info

Publication number
CN110872417B
CN110872417B CN201810995997.7A CN201810995997A CN110872417B CN 110872417 B CN110872417 B CN 110872417B CN 201810995997 A CN201810995997 A CN 201810995997A CN 110872417 B CN110872417 B CN 110872417B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
spinning
masterbatch
parts
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810995997.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110872417A (zh
Inventor
于芳
马伊
梁文斌
张寅灵
王曙光
张春波
刘国刚
张志成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Energy Investment Corp Ltd
National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Original Assignee
China Energy Investment Corp Ltd
National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Energy Investment Corp Ltd, National Institute of Clean and Low Carbon Energy filed Critical China Energy Investment Corp Ltd
Priority to CN201810995997.7A priority Critical patent/CN110872417B/zh
Publication of CN110872417A publication Critical patent/CN110872417A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110872417B publication Critical patent/CN110872417B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/07—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making fire- or flame-proof filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/09—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making electroconductive or anti-static filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/12—Applications used for fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及丙纶制备领域，公开了一种纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品。所述纺丝母粒包含均聚聚丙烯切片和聚丙烯改性剂，相对于100重量份的所述均聚聚丙烯切片，所述聚丙烯改性剂的含量为3‑40重量份；所述聚丙烯改性剂由包含以下组分的原料通过熔融共混法制得：极性单体、聚丙烯树脂、聚烯烃弹性体、引发剂和助剂。本发明提供的纺丝母粒能够以常规纺丝工艺制备出丙纶细旦丝，从而具有更好的服用性能。

Description

纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品
技术领域
本发明涉及丙纶制备领域，具体涉及一种纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品。
背景技术
常规丙纶的刚性强、纤度偏大(单丝纤度大于2.2dtex)，其制品比较粗糙、硬挺，且有塑蜡感。穿着性能差、手感硬、不吸湿、不耐高温熨烫，用于服用纤维只能作为涤纶、锦纶中低档产品的部分代用品。当丙纶的单丝纤度小于2dtex时，其服用性能发生了质的飞跃，具有疏水导汗、质地轻柔、低热传导、耐磨耐洗的优点，特别是单丝纤度小于1dtex，效果更好，因此可用于保暖衣物、潜水衣、泳衣、运动服装等高档面料纺织。
丹麦的维顺公司Fiber Visions与比利时的Atofina公司合作开发出了一种细旦纤维新产品系列，这种新纤维是基于新的聚合物工艺-二茂金属络合物催化剂体系及新的纺丝方法。由于丙纶本身无极性基团，因此不吸水。不含水分的纤维都是电绝缘体，天然纤维由于吸湿性好，静电现象并不严重。然而，丙纶由于吸附性差，在加工和使用过程中容易产生静电，这既给生产带来一定困难，又会在服装穿着过程中和其它织物相互粘缠，因此，对丙纶进行抗静电改性显得尤为重要。
从加工工艺、成本、效果综合考虑，加抗静电剂共混纺丝的方法在实际应用中较多。此外，普通丙纶的极限氧指数(LOI)值为17％，属易燃纤维。目前世界各国对纺织品用于相应的用途，对其阻燃性能提出了标准，因此具备一定的阻燃效果可以拓宽丙纶的使用领域。对丙纶阻燃改性目前主要采取添加阻燃剂的方法。抗静电剂和阻燃剂一般为粉体颗粒，在丙纶纺丝温度下为不熔的形态，添加量较高时会影响丙纶的可纺性。
岳阳石油化工总厂研究院采用氮磷复合阻燃剂制成母粒，纺丝时加入该母粒，阻燃效果好，LOI值大于27％，纤维强力大于3.4CN/dtex。CN106757503A公开了一种阻燃纤维新材料及其制备方法，制备配方为：聚丙烯6-10份、阻燃丙纶纤维6-8份、滑石粉6-10份、十溴二苯乙烷1-2份、液体石油增粘树脂6-8份、异氰酸酯5-7份、三氧化二锑1-3份、氯偏乳液6-8份、聚丙烯蜡2-4份、强化定位乳液1-3份、抗氧化剂1-2份和增塑剂1-2份，制备阻燃纤维的极限氧指数高于50。
以上方法均关注的是如何提高丙纶的抗静电性和/或阻燃性，没有关注如何以简单的制备工艺制备出丙纶细旦丝。由于聚丙烯熔体是典型的非牛顿流体，其表观粘度随剪切速率的变化十分明显，这种非牛顿性能比聚酰胺和聚酯流体更突出。聚丙烯树脂对丙纶细旦丝的纺制影响很大，由于常规聚丙烯熔融指数低，成形时膨化现象严重，熔体细流在塑性状态时拉伸受到限制，纤度愈细，成形愈不稳定，因而常规聚丙烯树脂很难获得细纤度的纤维。目前的丙纶细旦丝通常是以高速纺丝技术(POY、FDY)加弹、拉伸及混纤等技术制成，设备成本高。此外，抗静电剂和阻燃剂的加入也会导致丙纶细旦丝的制备难度进一步提高。
因此，有必要研究并开发新的适用于聚丙烯树脂纺丝的配方，以实现以常规纺丝工艺(低速纺丝)获得细纤度的丙纶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制备丙纶的纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品。本发明的纺丝母粒能实现以常规纺丝工艺制得丙纶细旦丝。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种用于制备丙纶的纺丝母粒，包含均聚聚丙烯切片和聚丙烯改性剂，相对于100重量份的所述均聚聚丙烯切片，所述聚丙烯改性剂的含量为3-40重量份；
所述聚丙烯改性剂由包含以下组分的原料通过熔融共混法制得：极性单体、聚丙烯树脂、聚烯烃弹性体、引发剂和助剂，所述助剂选自乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N-二甲基甲酰胺、苯乙烯和三烯丙基异氰尿酸酯中的至少一种；
以所述原料的总重量为基准，所述极性单体的用量为1-5重量％，所述聚丙烯树脂的用量为20-80重量％，所述聚烯烃弹性体的用量为15-70重量％，所述引发剂的用量为0.1-2重量％，所述助剂的用量为0.2-5重量％。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种丙纶丝，该丙纶丝是通过将本发明第一方面所述的纺丝母粒进行纺丝制得。
根据本发明的第三方面，本发明提供了一种制备所述丙纶丝的方法，该方法包括：将本发明第一方面所述的纺丝母粒进行挤出纺丝。
根据本发明的第四方面，本发明提供了由本发明第二方面所述的丙纶丝制成的丙纶制品。
以本发明提供的纺丝母粒能够以常规纺丝工艺制备出丙纶细旦丝，例如由实施例部分可知，所制备的丙纶丝的单丝直径小于17μm，单丝纤度≤2dtex，且单丝纤度最低为0.6dtex，达到了丙纶细旦丝对纤度的要求，从而具有更好的服用性能。另外，在优选的实施方式中，本发明制备的丙纶丝还同时具有良好的抗静电性以及阻燃性能。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种用于制备丙纶的纺丝母粒，该纺丝母粒包含均聚聚丙烯切片和聚丙烯改性剂，相对于100重量份的所述均聚聚丙烯切片，所述聚丙烯改性剂的含量为3-40重量份。
根据本发明，通过在纺丝母粒中引入所述聚丙烯改性剂，能够降低制备丙纶细旦丝的难度。所述聚丙烯改性剂为极性单体接枝的丙烯基组合物，具体由包含以下组分的原料通过熔融共混法制得：极性单体、聚丙烯树脂、聚烯烃弹性体、引发剂和助剂。
本发明对所述极性单体没有特别限定，可以是现有极性单体熔融接枝改性聚丙烯中常规选择，通常为含碳碳双键的酸酐类或丙烯酸酯类单体。针对本发明，优选情况下，所述极性单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
所述聚丙烯改性剂的原料中，所述聚丙烯树脂可以是指任何能与所述极性单体进行接枝反应的聚丙烯，可以选自均聚聚丙烯，也可以选自丙烯与其它烯烃的共聚物。所述聚丙烯树脂在230℃、2.16kg下的熔融指数可以为0.1-50g/10min。通常地，所述聚丙烯树脂选自均聚聚丙烯，丙烯与乙烯的共聚物，丙烯与C4以上α-烯烃的共聚物，以及丙烯与乙烯、C4以上α-烯烃的三元共聚物中的至少一种。在本文中，熔融指数均按照ASTM D1238测得。
所述聚丙烯改性剂的原料中，所述聚烯烃弹性体优选为乙烯基弹性体和/或丙烯基弹性体。
所述聚丙烯改性剂的原料中，所述助剂选自乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N-二甲基甲酰胺、苯乙烯和三烯丙基异氰尿酸酯中的至少一种。
本发明对所述引发剂也没有特别限定，可以是参照现有的极性单体熔融接枝改性聚丙烯中的进行选择。针对本发明，优选情况下，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、二叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷中的至少一种。从进一步提高引发效率的角度出发，更优选所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和/或二叔丁基过氧化异丙基苯。
根据本发明，以所述聚丙烯改性剂的原料的总重量为基准，所述极性单体的用量为1-5重量％，所述聚丙烯树脂的用量为20-80重量％，所述聚烯烃弹性体的用量为15-70重量％，所述引发剂的用量为0.1-2重量％，所述助剂的用量为0.2-5重量％。
按照一种实施方式，所述聚丙烯改性剂是通过将所述原料中的各组分经熔融共混挤出造粒制得，所述挤出的温度为160-230℃。
优选情况下，所述挤出在双螺杆挤出机上进行，所述双螺杆挤出机的第一段温度为160-180℃，第二段温度比所述第一段温度高5-20℃，其它段温度比所述第二段温度高10-30℃。另外，所述双螺杆挤出机的喂料速率可以为7-12Hz，挤出机转速可以为150-300r/min。
在该实施方式中，为了得到干燥的所述聚丙烯改性剂，该方法还包括：将造粒后的产物进行干燥，所述干燥的温度可以为80-100℃，干燥时间可以为20-50min。
本发明对所述均聚聚丙烯切片没有特别的限定，可以是制备聚丙烯纤维常规选用的树脂基体。一般地，所述均聚聚丙烯切片在230℃、2.16kg下的熔融指数为0.1-50g/10min，优选为2-30g/10min。
在本发明中，所述均聚聚丙烯切片与所述聚丙烯改性剂中的均聚聚丙烯可以相同，例如均选自商购的牌号为L5E89(神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司)或牌号为3702(燕山石化)的均聚聚丙烯。
根据本发明，为了改善所制备的丙纶的阻燃性和/或抗静电性，所述纺丝母粒优选还包含阻燃剂和/或抗静电剂。
优选地，相对于100重量份的所述均聚聚丙烯切片，所述阻燃剂的含量为1-25重量份，所述抗静电剂的含量为1-20重量份。
所述阻燃剂、抗静电剂均可参照现有技术选择。针对本发明，优选情况下，所述阻燃剂选自十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚、六溴对二甲苯和三氧化二锑中的至少一种。
优选情况下，所述抗静电剂选自甘油单硬脂酰酯、乙氧基化烷基胺、乙氧基化烷基酸胺和乙氧基化硬脂酞胺中的至少一种。
按照一种实施方式，所述纺丝母粒是通过将其中的各组分经熔融共混挤出造粒制得。
优选情况下，所述挤出在双螺杆挤出机上进行，所述双螺杆挤出机各段的挤出温度为170-220℃。另外，所述双螺杆挤出机的喂料速率可以为7-12Hz，挤出机转速可以为150-300r/min。
在该实施方式中，为了得到干燥的所述纺丝母粒，该方法还包括：将造粒后的产物进行干燥，所述干燥的温度可以为80-100℃，干燥时间可以为20-50min。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种丙纶丝，该丙纶丝是通过将本发明第一方面所述的纺丝母粒经纺丝制得。
本发明的纺丝母粒经纺丝能够制得丙纶细旦丝。通常地，所述丙纶丝的单丝纤度≤2.0dtex，优选为0.6-2.0dtex；所述丙纶丝的单丝直径≤17μm，优选为9-17μm。
根据本发明的第三方面，本发明提供了一种制备所述丙纶丝的方法，该方法包括：将本发明第一方面所述纺丝母粒进行挤出纺丝。
优选地，所述挤出纺丝的条件包括：挤出机温度为200-300℃，纺丝箱体的保温温度为220-300℃，挤出机转速为50-300r/min，纺丝速度为300-1000m/min。
根据本发明的第四方面，本发明提供了由所述丙纶丝制成的丙纶制品。本发明的丙纶丝达到了对细旦丝纤度的要求，因此具有更好的服用性能，可制成保暖衣物、潜水衣、泳衣、运动服装等高档面料制品。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，
均聚聚丙烯I的牌号为L5E89，熔融指数(230℃、2.16kg)为3.463g/10min，购自神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司；
均聚聚丙烯II的牌号为3702，熔融指数(230℃、2.16kg)为13g/10min，购自燕山石化；
共聚聚丙烯的牌号为2500H，熔融指数(230℃、2.16kg)为1.9g/10min，购自神华宁煤；
聚丙烯降温母粒的牌号为FX-331，购自富鑫塑业公司；
丙烯基弹性体PBE的牌号为6102，购自埃克森美孚公司；
乙烯基弹性体POE的牌号为8150，购自陶氏杜邦公司；
双螺杆挤出机为AK-26平行双螺杆挤出机，购自科亚化工设备公司，该挤出机的加热段为10段；
纺丝机为购自四川致研精诚科技有限公司的3011型熔融纺丝机。
丙纶丝的单丝直径通过显微镜测量得到，单丝纤度通过以下计算公式测得：
Figure BDA0001781873810000071
其中，D：单丝纤度，dtex；d：单丝直径，μm；ρ：密度，g/cm3。
阻燃性(LOI值)根据GB/T406.1-2008《塑料用氧指数法测定燃烧行为》测定，所采用的仪器PX-01-005型临界氧指数分析仪，购自菲尼克斯仪器公司。
抗静电性通过测试体积比电阻来评价，测定方法参照GB/T 14342-1993《合成短纤维比电阻试验方法》，所用仪器为LFY-405型纤维比电阻仪，购自百恩仪器公司。
制备纺丝母粒所提到的份数均指重量份。
以下实施例用于说明本发明。
实施例1
(1)制备聚丙烯改性剂
按照占原料的质量百分比，将丙烯酸2％与均聚聚丙烯I 40％、PBE 30％、POE27％、二叔丁基过氧化异丙基苯0.5％、三烯丙基异氰尿酸酯0.5％混合后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机第一段温度设定为170℃，第二段温度设定为180℃，其它段温度设定为200℃，挤出机转速200r/min，喂料速率为8Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到聚丙烯改性剂。
(2)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯I 100份、聚丙烯改性剂21份、十溴二苯醚9.8份、三氧化二锑2.8份和乙氧基化烷基胺7份混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度均设定为200℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(3)制备纺丝纤维
将纺丝母粒置于纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为250℃，箱体保温温度为250℃，挤出机转速为50r/min，纺丝速度为400m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
实施例2
按照实施例1的方法制备丙纶丝，所不同的是，制备纺丝母粒时，不添加十溴二苯醚、三氧化二锑和乙氧基化烷基胺，从而得到丙纶丝，其性质如表1所示。
实施例3
(1)制备聚丙烯改性剂
按照占原料的质量百分比，将丙烯酸甲酯3％与均聚聚丙烯I 20％、PBE40％、POE34％、二叔丁基过氧化异丙基苯1％、苯乙烯2％混合后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机第一段温度设定为160℃，第二段温度设定为190℃，其它段温度设定为210℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在100℃下干燥30min，得到聚丙烯改性剂。
(2)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯I 100份、聚丙烯改性剂12份、六溴环十二烷3.6份、三氧化二锑1.2份、甘油单硬脂酰酯2.4份和乙氧基化烷基酸胺2.4份混合均匀，之后加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度均设定为200℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在100℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(3)制备纺丝纤维
将纺丝母粒置于纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为260℃，箱体保温温度为260℃，挤出机转速为70r/min，纺丝速度为500m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
实施例4
按照实施例3的方法制备丙纶丝，所不同的是，制备纺丝母粒时，不添加六溴环十二烷、三氧化二锑、甘油单硬脂酰酯和乙氧基化烷基酸胺，从而得到丙纶丝，其性质如表1所示。
实施例5
按照占原料的质量百分比，将马来酸酐1％、共聚聚丙烯30％、PBE 40.5％、POE25％、过氧化苯甲酸叔丁酯1.5％、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3％混合后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机第一段温度设定为180℃，第二段温度设定为190℃，其它段温度设定为215℃，挤出机转速220r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在95℃下干燥30min，得到聚丙烯改性剂。
(2)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯I 100份、聚丙烯改性剂5.5份、四溴双酚A 3.3份和乙氧基化硬脂酞胺2.2份混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度设定为210℃，挤出机转速200r/min，喂料速率为8Hz，造粒之后，将产物在100℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(3)制备纺丝纤维
将纺丝母粒置于纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为280℃，箱体保温温度为280℃，挤出机转速为90r/min，纺丝速度为600m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
实施例6
(1)制备聚丙烯改性剂
按照占原料的质量百分比，将甲基丙烯酸甲酯4％与共聚聚丙烯50％、PBE 10％、POE 33％、二叔丁基过氧化异丙基苯2％、二甲基丙烯酸乙二醇酯5％混合后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机第一段温度设定为180℃，第二段温度设定为190℃，其它段温度设定为210℃，挤出机转速200r/min，喂料速率为8Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到聚丙烯改性剂。
(2)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯I 100份、聚丙烯改性剂32份、六溴对二甲苯14.4份、三氧化二锑4.8份、甘油单硬脂酰酯4.8份和乙氧基化烷基酸胺4.8份混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度设定为200℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(3)制备纺丝纤维
将纺丝母粒加入纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为220℃，箱体保温温度为220℃，挤出机转速为150r/min，纺丝速度为800m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
实施例7
(1)制备聚丙烯改性剂
按照占原料的质量百分比，将丙烯酸5％与均聚聚丙烯I 80％、PBE 5％、POE9.7％、二叔丁基过氧化异丙基苯0.1％和N,N-二甲基甲酰胺0.2％混合，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机第一段温度设定为170℃，第二段温度设定为190℃，其它段温度设定为230℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到聚丙烯改性剂。
(2)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯I 100份、聚丙烯改性剂3.2份、六溴环十二烷1.1份、甘油单硬脂酰酯0.5份和乙氧基化烷基酸胺0.5份混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度均设定为200℃，挤出机转速200r/min，喂料速率为9Hz，造粒之后，将产物在100℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(3)制备纺丝纤维
将纺丝母粒加入纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为230℃，箱体保温温度为230℃，挤出机转速为50r/min，纺丝速度为300m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
实施例8
按照实施例7的方法制备丙纶丝，所不同的是，在制备聚丙烯改性剂和纺丝母粒时，将均聚聚丙烯I均替换为均聚聚丙烯II，并将聚丙烯改性剂的用量调整为5份，从而制得丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
对比例1
(1)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯I 100份、十溴二苯醚9.5份、三氧化二锑2.4份和乙氧基化烷基胺6份混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度均设定为200℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(2)制备纺丝纤维
将纺丝母粒置于纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为250℃，箱体保温温度为250℃，挤出机转速为50r/min，纺丝速度为300m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
对比例2
将均聚聚丙烯I直接置于纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为250℃，箱体保温温度为250℃，挤出机转速为50r/min，纺丝速度为300m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
对比例3
(1)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯I 100份、聚丙烯降温母粒1.2份、十溴二苯醚9.5份、三氧化二锑2.4份和乙氧基化烷基胺6份混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度均设定为200℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(2)制备纺丝纤维
将纺丝母粒置于纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为220℃，箱体保温温度为220℃，挤出机转速为100r/min，纺丝速度为500m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
对比例4
(1)制备纺丝母粒
将均聚聚丙烯II 100份、十溴二苯醚9.6份、三氧化二锑2.4份和乙氧基化烷基胺6份混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段挤出温度均设定为200℃，挤出机转速250r/min，喂料速率为10Hz，造粒之后，将产物在90℃下干燥30min，得到纺丝母粒。
(2)制备纺丝纤维
将纺丝母粒置于纺丝机中进行挤出纺丝，挤出机温度为230℃，箱体保温温度为230℃，挤出机转速为100r/min，纺丝速度为500m/min，制备得到丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
对比例5
按照实施例1的方法制备丙纶丝，所不同的是，在制备聚丙烯改性剂时，不添加助剂三烯丙基异氰尿酸酯，并将均聚聚丙烯I的用量调整为40.5％，从而制得丙纶丝。该丙纶丝的性质如表1所示。
表1
编号 单丝直径(μm) 单丝纤度(dtex) 体积比电阻(Ω·cm) LOI值(％)
实施例1 10.0 0.7 1.5×10<sup>7</sup> 29
实施例2 9.3 0.6 1.8×10<sup>14</sup> 18
实施例3 11.5 0.9 7.6×10<sup>6</sup> 29
实施例4 10.3 0.8 2.1×10<sup>14</sup> 17
实施例5 14.8 1.6 1.9×10<sup>7</sup> 30
实施例6 16.3 1.9 2.5×10<sup>7</sup> 29
实施例7 16.9 2.0 3.1×10<sup>10</sup> 24
实施例8 12.1 1.1 3.5×10<sup>10</sup> 24
对比例1 32.2 7.5 2.4×10<sup>7</sup> 28
对比例2 28.1 5.7 2.2×10<sup>14</sup> 17
对比例3 23.5 4.0 1.9×10<sup>7</sup> 29
对比例4 21.7 3.4 2.8×10<sup>7</sup> 30
对比例5 20.9 3.2 1.7×10<sup>7</sup> 30
由表1可知，以本发明实施例1-8的纺丝母粒以低速纺丝工艺所纺的丙纶丝均能满足细旦丝的要求，对比例1-2分别以均聚聚丙烯与阻燃剂、抗静电剂制备的纺丝母粒、以均聚聚丙烯进行挤出纺丝，所得丙纶丝的单丝直径以及单丝纤度均过高；与对比例1-2相比，虽然对比例3在纺丝母粒中引入聚丙烯降温母粒所纺的丙纶丝的单丝直径和单丝纤度有明显降低，但也无法满足细旦丝的要求。
另外，将实施例1、3和5-8与对比例1、3-5相比，同样是在添加了抗静电剂和阻燃剂的情况下，本发明的方法制备的丙纶丝单丝直径和单丝纤度更低，所制备的丙纶丝同时具有良好的抗静电性以及阻燃性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种用于制备丙纶的纺丝母粒，包含均聚聚丙烯切片和聚丙烯改性剂，相对于100重量份的所述均聚聚丙烯切片，所述聚丙烯改性剂的含量为3-40重量份；其中，
所述聚丙烯改性剂由包含以下组分的原料通过熔融共混法制得：极性单体、聚丙烯树脂、聚烯烃弹性体、引发剂和助剂，所述助剂选自乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N-二甲基甲酰胺、苯乙烯和三烯丙基异氰尿酸酯中的至少一种；所述极性单体选自丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；所述聚烯烃弹性体选自乙烯基弹性体和/或丙烯基弹性体；
以所述原料的总重量为基准，所述极性单体的用量为1-5重量%，所述聚丙烯树脂的用量为20-80重量%，所述聚烯烃弹性体的用量为15-70重量%，所述引发剂的用量为0.1-2重量%，所述助剂的用量为0.2-5重量%。
2.根据权利要求1所述的纺丝母粒，其中，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、二叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的纺丝母粒，其中，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和/或二叔丁基过氧化异丙基苯。
4.根据权利要求1所述的纺丝母粒，其中，所述聚丙烯树脂选自均聚聚丙烯，丙烯与乙烯的共聚物，丙烯与C4以上α-烯烃的共聚物，以及丙烯与乙烯、C4以上α-烯烃的三元共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的纺丝母粒，其中，所述聚丙烯改性剂是通过将所述原料中的各组分经熔融共混挤出造粒制得，所述挤出的温度为160-230℃。
6.根据权利要求5所述的纺丝母粒，其中，所述挤出在双螺杆挤出机上进行，所述双螺杆挤出机的第一段温度为160-180℃，第二段温度比所述第一段温度高5-20℃，其它段温度比所述第二段温度高10-30℃。
7.根据权利要求1所述的纺丝母粒，其中，所述均聚聚丙烯切片在230℃、2.16kg下的熔融指数为0.1-50g/10min。
8.根据权利要求7所述的纺丝母粒，其中，所述均聚聚丙烯切片在230℃、2.16kg下的熔融指数为2-30g/10min。
9.根据权利要求1所述的纺丝母粒，其中，所述纺丝母粒还包含阻燃剂和/或抗静电剂。
10.根据权利要求9所述的纺丝母粒，其中，相对于100重量份的所述均聚聚丙烯切片，所述阻燃剂的含量为1-25重量份，所述抗静电剂的含量为1-20重量份。
11.根据权利要求9或10所述的纺丝母粒，其中，所述阻燃剂选自十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚、六溴对二甲苯和三氧化二锑中的至少一种。
12.根据权利要求9所述的纺丝母粒，其中，所述抗静电剂选自甘油单硬脂酰酯、乙氧基化烷基胺和乙氧基化烷基酸胺中的至少一种。
13.根据权利要求1或9所述的纺丝母粒，其中，所述纺丝母粒是通过将其中的各组分经熔融共混挤出造粒制得。
14.根据权利要求13所述的纺丝母粒，其中，所述挤出在双螺杆挤出机上进行，所述双螺杆挤出机各段的挤出温度为170-220℃。
15.一种丙纶丝，该丙纶丝是通过将权利要求1-14中任意一项所述的纺丝母粒进行纺丝制得。
16.根据权利要求15所述的丙纶丝，其中，所述丙纶丝的单丝纤度≤2.0dtex，单丝直径≤17μm。
17.根据权利要求16所述的丙纶丝，其中，所述丙纶丝的单丝纤度为0.6-2.0dtex；单丝直径为9-17μm。
18.一种制备权利要求15-17中任意一项所述的丙纶丝的方法，该方法包括：将权利要求1-14中任意一项所述的纺丝母粒进行挤出纺丝。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述挤出纺丝的条件包括：挤出机温度为200-300℃，纺丝箱体的保温温度为220-300℃，挤出机转速为50-300r/min，纺丝速度为300-1000m/min。
20.由权利要求15-17中任意一项所述的丙纶丝制成的丙纶制品。
CN201810995997.7A 2018-08-29 2018-08-29 纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品 Active CN110872417B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810995997.7A CN110872417B (zh) 2018-08-29 2018-08-29 纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810995997.7A CN110872417B (zh) 2018-08-29 2018-08-29 纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110872417A CN110872417A (zh) 2020-03-10
CN110872417B true CN110872417B (zh) 2022-07-15

Family

ID=69714806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810995997.7A Active CN110872417B (zh) 2018-08-29 2018-08-29 纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110872417B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112575449B (zh) * 2020-12-04 2022-05-13 广州市新君发无纺布制品包装材料有限公司 一种具有抗菌性的聚丙烯无纺布及其制备方法
CN112981710B (zh) * 2021-03-04 2022-07-29 杭州新福华无纺布有限公司 一种高吸湿性水刺无纺布及其制备方法
CN117903530B (zh) * 2024-03-20 2024-05-31 北京和瑞储能科技有限公司 聚丙烯改性母粒、包含其的改性聚丙烯及其制法和应用

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4774044A (en) * 1985-12-12 1988-09-27 Techlon Fibers Corporation Flame retardant polyolefin fiber
CN1027982C (zh) * 1991-07-13 1995-03-22 中国科学院化学研究所 细旦和超细旦聚丙烯纤维的制造方法
CN1136606A (zh) * 1996-04-01 1996-11-27 中国纺织大学 抗静电细旦和超细旦丙纶用共混树脂及应用
CN1180080A (zh) * 1997-01-30 1998-04-29 山东省化学纤维研究所 永久性丙纶抗静电母粒
JPH11279832A (ja) * 1998-03-27 1999-10-12 Tokuyama Corp 繊維用ポリプロピレン系樹脂組成物及び繊維
CN1114727C (zh) * 2000-08-23 2003-07-16 东华大学 可染细旦聚丙烯纤维专用树脂的制备
CN101885806B (zh) * 2009-05-15 2012-02-29 中国石油化工股份有限公司 一种聚丙烯树脂接枝物的制备方法
CN101713105A (zh) * 2009-10-26 2010-05-26 骆强 假发用低温阻燃聚丙烯纤维
CN102493016B (zh) * 2011-12-21 2014-08-20 苏州大学 一种多孔超细旦聚酰胺6全拉伸丝、制备方法及其设备
CN102719934B (zh) * 2012-06-21 2014-01-29 浙江理工大学 一种海岛复合纺丝法制备超细可染聚丙烯纤维的方法
CN102719926B (zh) * 2012-06-21 2014-04-02 浙江理工大学 一种皮芯复合制备细旦可染聚丙烯纤维的方法
CN105200608B (zh) * 2015-06-29 2016-11-30 威尔克工业纺织（嘉兴）有限公司 防水透气抗紫外线丙纶色织面料
CN106048767A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 广东蒙泰纺织纤维有限公司 一种超细旦丙纶dty实用纤维的制造方法
CN108192027B (zh) * 2017-12-21 2020-07-10 广州鹿山新材料股份有限公司 一种极性聚丙烯接枝物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110872417A (zh) 2020-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110872417B (zh) 纺丝母粒和丙纶丝及其制备方法和丙纶制品
JP6208793B2 (ja) 高度な可逆の熱的性質を有する高分子複合体およびその形成方法
CN106633398A (zh) 一种抗浮纤、耐热和老化的聚丙烯材料及其制备方法
CN105670107A (zh) 一种高表面张力的连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111978644B (zh) 一种聚丙烯透气膜及其制备方法
CN103668550B (zh) 复合弹性纤维的制备方法
CN102604375A (zh) 一种低成本高阻燃增强聚酰胺及其制备方法
CN103030891A (zh) 一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
WO2014069911A1 (ko) 과산화물 마스터배치 생산 기술 및 이를 이용한 폴리프로필렌 개질 방법
CN106188975B (zh) 一种特软高透明阻燃耐热聚氯乙烯材料及其制备方法
CN102516621A (zh) 聚乙烯基热塑性弹性体及其制备方法和复合塑料
CN110204820A (zh) 聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料及其制备方法、绝缘子护套
CN106147032A (zh) 一种低收缩率改性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102031587A (zh) 一种抗静电纤维及其生产方法
CN101713105A (zh) 假发用低温阻燃聚丙烯纤维
CN105949595A (zh) 一种耐150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料
CN108912641A (zh) 一种高光泽低浮纤增强聚碳酸酯材料及其制备方法
CN108384229A (zh) 一种复合纤维增强尼龙6再生料及其制备方法
CN107540978B (zh) 一种导电阻燃pvc组合物及其制备方法
CN105088761B (zh) 一种双亲三嗪类单体对涤纶纤维亲水改性的方法
CN107501718A (zh) 一种增强改性的聚丙烯回收料及其制备方法
CN104356467A (zh) 一种聚乙烯组合物及其制备方法和制品
CN104610506A (zh) 一种高熔体强度聚丙烯及其制备方法
CN112029260B (zh) 一种麻纤维增强pc/abs复合材料、其制备方法及应用
CN102877217B (zh) 伸缩性无纺布及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 100011 Beijing Dongcheng District, West Binhe Road, No. 22

Applicant after: CHINA ENERGY INVESTMENT Corp.,Ltd.

Applicant after: Beijing low carbon clean energy Research Institute

Address before: 100011 Beijing Dongcheng District, West Binhe Road, No. 22

Applicant before: CHINA ENERGY INVESTMENT Corp.,Ltd.

Applicant before: NATIONAL INSTITUTE OF CLEAN-AND-LOW-CARBON ENERGY

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant