CN115522272B - 一种阻燃假发及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及假发材料领域，具体为一种阻燃假发及其制备方法，包括以下组成成分：聚丙烯85‑95份、POE改性聚丙烯20‑30份、长链烷基二酸改性PET 20‑30份、丙烯腈‑偏氯乙烯‑丙烯酸甲酯三元共聚物5‑10份、马来酸酐接枝改性聚丙烯3‑5份、阻燃剂1‑2份、抗静电剂0.1‑0.5份，本发明所制备的阻燃假发具有良好的力学性能，断裂强度和断裂伸长率高，而且阻燃性能优异，极限氧指数达到30％，UL94等级为V‑0。

Description

一种阻燃假发及其制备方法
技术领域
本发明涉及假发材料领域，具体为一种阻燃假发及其制备方法。
背景技术
古代东亚的假发大多数由人们的头发制作而成，但也有少许是用丝线或丝线与真发的混合制作，在古埃及、古代欧洲除用人发外，也有以马毛(多用马尾毛和马鬓毛)、羊毛等一系列动物的毛发或者一些植物纤维作为假发的原材料而被使用生产假发，现代的假发除了传统的天然材料外，还有一些化学纤维如聚乙烯、聚酰胺、聚酯等材料。
由于合成纤维制作假发，不受资源的限制，容易变换颜色与品种，附加值较高，己是假发制品发展的主要方向，合成纤维加工处理后的假发能以假乱真，装饰效果较好，价格相对真发便宜，越来越备受人们的喜爱，聚乙烯假发成本低，易护理，光泽度高，但存在着摩擦后易起静电，手感粗硬，不阻燃等缺点。
发明内容
发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种阻燃假发及其制备方法。
所采用的技术方案如下：
一种阻燃假发，以重量份数计，包括以下组成成分：
聚丙烯85-95份、POE改性聚丙烯20-30份、长链烷基二酸改性PET20-30份、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物5-10份、马来酸酐接枝改性聚丙烯3-5份、阻燃剂1-2份、抗静电剂0.1-0.5份。
进一步地，以重量份数计，包括以下组成成分：
聚丙烯90份、POE改性聚丙烯20份、长链烷基二酸改性PET 25份、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物8份、马来酸酐接枝改性聚丙烯3份、阻燃剂1.5份、抗静电剂0.5份。
进一步地，所述POE改性聚丙烯的制备方法如下：
将POE、DCP、马来酸酐混合均匀后共混挤出，得到的粒子再与聚丙烯进行共混挤出即可。
进一步地，所述长链烷基二酸改性PET的制备方法如下：
将对苯二甲酸、乙二醇、长链烷基二酸、乙二醇锑和无水醋酸钠加入到聚合釜内，混合均匀后于240-260℃，压力0.2-0.3MPa条件下进行酯化反应，反应4-6h后，升温至280-285℃，减压至真空度小于100Pa，缩聚反应100-120min，反应结束后出料，冷却，切粒。
进一步地，所述长链烷基二酸为癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸中的任意一种或多种组合。
进一步地，所述长链烷基二酸用量为对苯二甲酸质量的1.5-3％。
进一步地，所述丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物的制备方法如下：
将丙烯腈、丙烯酸甲酯、偏氯乙烯、偶氮二异丁腈、DMF加入反应釜中，密封后通入氮气保护，升温至65-75℃，反应20-25h后停止反应，出料，干燥即可。
进一步地，所述阻燃剂为DOPO阻燃剂和纤维素纳米晶，所述DOPO阻燃剂和纤维素纳米晶的质量比为1-5：1-5。
进一步地，所述抗静电剂包括单双甘油脂肪酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺，所述单双甘油脂肪酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺的质量比为20-30：20-30：1-5：1-5。
本发明还提供了一种阻燃假发的制备方法：
将聚丙烯、POE改性聚丙烯、长链烷基二酸改性PET、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物、马来酸酐接枝改性聚丙烯、阻燃剂、抗静电剂除湿干燥后投入到双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出得到初生纤维，挤出温度为250-270℃，对初生纤维进行冷却降温后上油、牵伸得到丝束，对其进行拉伸后，进行热定型工艺，热定型箱的长度为10-20m，热定型温度为130-200℃，热定型时间为10-20min，热定型完成后，收丝包装即可。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种阻燃假发，聚丙烯是假发的主要原材料，其制品价格较为低廉，但是聚丙烯制作的假发，存在着摩擦后易起静电，手感粗硬，不阻燃等缺点，POE具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能，通过对聚丙烯、POE进行交联改性，假发的耐热性提高，拉伸强度、断裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高，长链烷基二酸改性PET结构中含有柔性的长脂肪链，加入后可以使假发的柔韧性增加，丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物对于假发纤维的强度有明显的增强，而且腈基和氯原子的引入，提高了假发的阻燃性能，阻燃剂热解生成的聚磷酸或偏磷酸衍生物加速了炭层的形成，因而可以有效抑制氧气和热量的传输，而且释放的NH3和H2O能够吸热，稀释了可燃气体的浓度，从而抑制持续燃烧，达到阻燃目的，抗静电剂在假发表面呈微细的层状或筋状分布，构成导电性表层，而在中心部分几乎呈球状分布，形成芯壳结构，并以此为通路泄漏静电荷，达到抗静电的目的，本发明所制备的阻燃假发具有良好的力学性能，断裂强度和断裂伸长率高，而且阻燃性能优异，极限氧指数达到30％，UL94等级为V-0。
具体实施方式
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
一种阻燃假发的制备方法：
将聚丙烯900g、POE改性聚丙烯200g、长链烷基二酸改性PET 250g、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物80g、马来酸酐接枝改性聚丙烯30g、DOPO阻燃剂7.5g、纤维素纳米晶7.5g、单双甘油脂肪酸酯2.2g、脂肪胺聚氧乙烯醚2.6g、丙二醇脂肪酸酯0.1g、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺0.1g混合，除湿干燥后投入到双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出得到初生纤维，挤出温度为260℃，对初生纤维进行冷却降温后上油、牵伸得到丝束，对其进行拉伸后，进行热定型工艺，热定型箱的长度为15m，热定型温度为180℃，热定型时间为20min，热定型完成后，收丝包装即可。
其中，POE改性聚丙烯的制备方法如下：
将POE(聚烯烃弹性体)100g、DCP(过氧化二异丙苯)2.5g、马来酸酐5g混合均匀后共混挤出，各区温度设置区间为170-200℃，螺杆转速为45r/min，得到的粒子再与聚丙烯500g进行共混挤出即可，各区温度设置区间为190-210℃，螺杆转速为15r/min。
长链烷基二酸改性PET的制备方法如下：
将对苯二甲酸166g、乙二醇62g、十六烷二酸3.32g、乙二醇锑0.1g和无水醋酸钠0.166g加入到聚合釜内，混合均匀后于250℃，压力0.3MPa条件下进行酯化反应，反应5h后，收集反应生成的水，升温至280℃，减压至真空度小于100Pa，缩聚反应120min，反应结束后出料，冷却，切粒。
丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物的制备方法如下：
将丙烯腈530g、丙烯酸甲酯86g、偏氯乙烯485g、偶氮二异丁腈1g、DMF 10L加入反应釜中，密封后通入氮气保护，升温至70℃，反应25h后停止反应，出料，干燥即可。
实施例2：
一种阻燃假发的制备方法：
将聚丙烯950g、POE改性聚丙烯300g、长链烷基二酸改性PET 300g、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物100g、马来酸酐接枝改性聚丙烯50g、DOPO阻燃剂7.5g、纤维素纳米晶7.5g、单双甘油脂肪酸酯2.2g、脂肪胺聚氧乙烯醚2.6g、丙二醇脂肪酸酯0.1g、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺0.1g混合，除湿干燥后投入到双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出得到初生纤维，挤出温度为270℃，对初生纤维进行冷却降温后上油、牵伸得到丝束，对其进行拉伸后，进行热定型工艺，热定型箱的长度为20m，热定型温度为200℃，热定型时间为20min，热定型完成后，收丝包装即可。
其中，POE改性聚丙烯的制备方法如下：
将POE(聚烯烃弹性体)100g、DCP(过氧化二异丙苯)2.5g、马来酸酐5g混合均匀后共混挤出，各区温度设置区间为170-200℃，螺杆转速为45r/min，得到的粒子再与聚丙烯500g进行共混挤出即可，各区温度设置区间为190-210℃，螺杆转速为15r/min。
长链烷基二酸改性PET的制备方法如下：
将对苯二甲酸166g、乙二醇62g、十六烷二酸3.32g、乙二醇锑0.1g和无水醋酸钠0.166g加入到聚合釜内，混合均匀后于260℃，压力0.3MPa条件下进行酯化反应，反应6h后，收集反应生成的水，升温至285℃，减压至真空度小于100Pa，缩聚反应120min，反应结束后出料，冷却，切粒。
丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物的制备方法如下：
将丙烯腈530g、丙烯酸甲酯86g、偏氯乙烯485g、偶氮二异丁腈1g、DMF 10L加入反应釜中，密封后通入氮气保护，升温至75℃，反应25h后停止反应，出料，干燥即可。
实施例3：
一种阻燃假发的制备方法：
将聚丙烯850g、POE改性聚丙烯200g、长链烷基二酸改性PET 200g、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物50g、马来酸酐接枝改性聚丙烯30g、DOPO阻燃剂7.5g、纤维素纳米晶7.5g、单双甘油脂肪酸酯2.2g、脂肪胺聚氧乙烯醚2.6g、丙二醇脂肪酸酯0.1g、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺0.1g混合，除湿干燥后投入到双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出得到初生纤维，挤出温度为250℃，对初生纤维进行冷却降温后上油、牵伸得到丝束，对其进行拉伸后，进行热定型工艺，热定型箱的长度为10m，热定型温度为130℃，热定型时间为10min，热定型完成后，收丝包装即可。
其中，POE改性聚丙烯的制备方法如下：
将POE(聚烯烃弹性体)100g、DCP(过氧化二异丙苯)2.5g、马来酸酐5g混合均匀后共混挤出，各区温度设置区间为170-200℃，螺杆转速为45r/min，得到的粒子再与聚丙烯500g进行共混挤出即可，各区温度设置区间为190-210℃，螺杆转速为15r/min。
长链烷基二酸改性PET的制备方法如下：
将对苯二甲酸166g、乙二醇62g、十六烷二酸3.32g、乙二醇锑0.1g和无水醋酸钠0.166g加入到聚合釜内，混合均匀后于240℃，压力0.2MPa条件下进行酯化反应，反应4h后，收集反应生成的水，升温至280℃，减压至真空度小于100Pa，缩聚反应100min，反应结束后出料，冷却，切粒。
丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物的制备方法如下：
将丙烯腈530g、丙烯酸甲酯86g、偏氯乙烯485g、偶氮二异丁腈1g、DMF 10L加入反应釜中，密封后通入氮气保护，升温至65℃，反应20h后停止反应，出料，干燥即可。
实施例4：
一种阻燃假发的制备方法：
将聚丙烯850g、POE改性聚丙烯300g、长链烷基二酸改性PET 200g、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物100g、马来酸酐接枝改性聚丙烯30g、DOPO阻燃剂7.5g、纤维素纳米晶7.5g、单双甘油脂肪酸酯2.2g、脂肪胺聚氧乙烯醚2.6g、丙二醇脂肪酸酯0.1g、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺0.1g混合，除湿干燥后投入到双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出得到初生纤维，挤出温度为270℃，对初生纤维进行冷却降温后上油、牵伸得到丝束，对其进行拉伸后，进行热定型工艺，热定型箱的长度为10m，热定型温度为200℃，热定型时间为10min，热定型完成后，收丝包装即可。
其中，POE改性聚丙烯的制备方法如下：
将POE(聚烯烃弹性体)100g、DCP(过氧化二异丙苯)2.5g、马来酸酐5g混合均匀后共混挤出，各区温度设置区间为170-200℃，螺杆转速为45r/min，得到的粒子再与聚丙烯500g进行共混挤出即可，各区温度设置区间为190-210℃，螺杆转速为15r/min。
长链烷基二酸改性PET的制备方法如下：
将对苯二甲酸166g、乙二醇62g、十六烷二酸3.32g、乙二醇锑0.1g和无水醋酸钠0.166g加入到聚合釜内，混合均匀后于260℃，压力0.2MPa条件下进行酯化反应，反应6h后，收集反应生成的水，升温至280℃，减压至真空度小于100Pa，缩聚反应120min，反应结束后出料，冷却，切粒。
丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物的制备方法如下：
将丙烯腈530g、丙烯酸甲酯86g、偏氯乙烯485g、偶氮二异丁腈1g、DMF 10L加入反应釜中，密封后通入氮气保护，升温至65℃，反应25h后停止反应，出料，干燥即可。
实施例5：
一种阻燃假发的制备方法：
将聚丙烯950g、POE改性聚丙烯200g、长链烷基二酸改性PET 300g、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物50g、马来酸酐接枝改性聚丙烯50g、DOPO阻燃剂7.5g、纤维素纳米晶7.5g、单双甘油脂肪酸酯2.2g、脂肪胺聚氧乙烯醚2.6g、丙二醇脂肪酸酯0.1g、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺0.1g混合，除湿干燥后投入到双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出得到初生纤维，挤出温度为250℃，对初生纤维进行冷却降温后上油、牵伸得到丝束，对其进行拉伸后，进行热定型工艺，热定型箱的长度为20m，热定型温度为130℃，热定型时间为20min，热定型完成后，收丝包装即可。
其中，POE改性聚丙烯的制备方法如下：
将POE(聚烯烃弹性体)100g、DCP(过氧化二异丙苯)2.5g、马来酸酐5g混合均匀后共混挤出，各区温度设置区间为170-200℃，螺杆转速为45r/min，得到的粒子再与聚丙烯500g进行共混挤出即可，各区温度设置区间为190-210℃，螺杆转速为15r/min。
长链烷基二酸改性PET的制备方法如下：
将对苯二甲酸166g、乙二醇62g、十六烷二酸3.32g、乙二醇锑0.1g和无水醋酸钠0.166g加入到聚合釜内，混合均匀后于240℃，压力0.3MPa条件下进行酯化反应，反应4h后，收集反应生成的水，升温至285℃，减压至真空度小于100Pa，缩聚反应100min，反应结束后出料，冷却，切粒。
丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物的制备方法如下：
将丙烯腈530g、丙烯酸甲酯86g、偏氯乙烯485g、偶氮二异丁腈1g、DMF 10L加入反应釜中，密封后通入氮气保护，升温至75℃，反应20h后停止反应，出料，干燥即可。
对比例1：
与实施例1基本相同，区别在于，不加入POE改性聚丙烯。
对比例2：
与实施例1基本相同，区别在于，不加入长链烷基二酸改性PET。
对比例3：
与实施例1基本相同，区别在于，用市售PET代替长链烷基二酸改性PET。
对比例4：
与实施例1基本相同，区别在于，不加入丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物。
对比例5：
与实施例1基本相同，区别在于，不加入DOPO阻燃剂。
对比例6：
与实施例1基本相同，区别在于，不加入纤维素纳米晶。
性能测试：
将本发明实施例1-5及对比例1-6所制备的阻燃假发作为试样，对其进行力学性能测试，测试结果如下表1所示。
表1：
由上表1可知，本发明所制备的阻燃假发具有良好的力学性能，断裂强度和断裂伸长率高，而且阻燃性能优异，极限氧指数达到30％，UL94等级为V-0。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种阻燃假发，其特征在于，以重量份数计，包括以下组成成分：
聚丙烯85-95份、POE改性聚丙烯20-30份、长链烷基二酸改性PET 20-30份、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物5-10份、马来酸酐接枝改性聚丙烯3-5份、阻燃剂1-2份、抗静电剂0.1-0.5份；
所述POE改性聚丙烯的制备方法如下：
将POE、DCP、马来酸酐混合均匀后共混挤出，得到的粒子再与聚丙烯进行共混挤出即可；
所述长链烷基二酸改性PET的制备方法如下：
将对苯二甲酸、乙二醇、长链烷基二酸、乙二醇锑和无水醋酸钠加入到聚合釜内，混合均匀后于240-260℃，压力0.2-0.3MPa条件下进行酯化反应，反应4-6h后，升温至280-285℃，减压至真空度小于100Pa，缩聚反应100-120min，反应结束后出料，冷却，切粒；
所述丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物的制备方法如下：
将丙烯腈、丙烯酸甲酯、偏氯乙烯、偶氮二异丁腈、DMF加入反应釜中，密封后通入氮气保护，升温至65-75℃，反应20-25h后停止反应，出料，干燥即可；
所述阻燃剂为DOPO阻燃剂和纤维素纳米晶，所述DOPO阻燃剂和纤维素纳米晶的质量比为1-5：1-5。
2.如权利要求1所述的阻燃假发，其特征在于，以重量份数计，包括以下组成成分：
聚丙烯90份、POE改性聚丙烯20份、长链烷基二酸改性PET 25份、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物8份、马来酸酐接枝改性聚丙烯3份、阻燃剂1.5份、抗静电剂0.5份。
3.如权利要求1所述的阻燃假发，其特征在于，所述长链烷基二酸为癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸中的任意一种或多种组合。
4.如权利要求1所述的阻燃假发，其特征在于，所述长链烷基二酸用量为对苯二甲酸质量的1.5-3％。
5.如权利要求1所述的阻燃假发，其特征在于，所述抗静电剂包括单双甘油脂肪酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺，所述单双甘油脂肪酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺的质量比为20-30：20-30：1-5：1-5。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的阻燃假发的制备方法，其特征在于，将聚丙烯、POE改性聚丙烯、长链烷基二酸改性PET、丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物、马来酸酐接枝改性聚丙烯、阻燃剂、抗静电剂除湿干燥后投入到双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出得到初生纤维，挤出温度为250-270℃，对初生纤维进行冷却降温后上油、牵伸得到丝束，对其进行拉伸后，进行热定型工艺，热定型箱的长度为10-20m，热定型温度为130-200℃，热定型时间为10-20min，热定型完成后，收丝包装即可。
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