CN1400341A - 聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备方法，采用低表面张力助剂表面处理纳米粒子，再将其与聚对苯二甲酸乙二酯在磨盘形力化学反应器(中国专利ZL95111258.9)中进行共研磨，然后按一定比例与聚对苯二甲酸乙二酯熔融共混，制备聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维，复合纤维的拉伸强度由3.06g/d提高到6.19g/d，扬氏模量由2.69×103g/d提高到4.24×103g/d。
Description
本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备方法。
聚对苯二甲酸乙二酯纤维是目前世界上产量最大的合成纤维，具有优良的性能，但力学性能相对较低制约了其在工业中的进一步应用。聚对苯二甲酸乙二酯纤维增强的研究多集中在如何提高聚合物分子量方面。这种方法较大幅度改变了原有的比较完整和惯用的聚对苯二甲酸乙二酯的合成和纺丝工艺，成本亦较高，在应用方面受到一定限制。采用插层法制备聚对苯二甲酸乙二酯/粘土纳米复合纤维(张国耀：高分子学报，1999年第3期309页)，工艺复杂，纤维的力学性能改善较小。
本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备方法，其特点是采用低表面张力助剂表面处理纳米粒子，再将其与聚对苯二甲酸乙二酯在磨盘形力化学反应器(ZL95111258.9)中进行共研磨，再按一定比例与聚对苯二甲酸乙二酯熔融混炼，制备聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维。
本发明目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
1.聚对苯二甲酸乙二酯/纳米粒子母料的制备
采用低表面张力助剂0.5～10份表面处理纳米粒子，再将其与聚对苯二二甲酸乙二酯在磨盘形力化学反应器中进行共研磨，制成母料，其中纳米粒子的粒径为10nm～90nm，30～50份，聚对苯二甲酸乙二酯树脂70～50份。
2.聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备
将1～20份聚对苯二甲酸乙二酯/纳米粒子母料与99～80份聚对苯二甲酸乙二酯加入到双螺杆混炼机中，于140～180℃进行熔融共混、造粒，在150～180℃纺制聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维，纺丝速度500～5000m/min。
低表面张力助剂为液体石蜡、硬酯酸、硬酯酸钠和/或矿物油至少一种。
纳米粒子为TiO2、SiO2、ZnO和/或CaCO3至少一种。
实验结果表明，纳米粒子达到较好的分散效果，聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的拉伸强度由3.06g/d提高到3.53～6.19g/d，扬氏模量由2.69×103g/d提高到3.17×103g/d～4.62×103g/d(按GB9997-88测试)。
聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合材料纤维可用作轮胎帘子线、传输带或安全带的骨架材料、渔网、绳索、蓬盖布、箱包布、遮阳布、消防带、缝纫线等方面。
本发明具有如下优点：
制备的聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维力学性能高。工艺简单、清洁、无污染、成本低。在全国范围内推广有显著的经济效益和社会效益。
实施例：
通过以下实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容对本发明做出一些非本质的调整。
1.将4Kg粒径为17nm的TiO2纳米粒子采用液体石蜡表面处理，再将其与6Kg聚对苯二甲酸乙二酯在磨盘形力化学反应器中进行共研磨，制备母料。将10Kg母料与100Kg聚对苯二甲酸乙二酯于160℃熔融混炼，造粒，于175℃纺制聚对苯二甲酸乙二酯/TiO2复合纤维，纺丝速度500m/min。
2.将4Kg粒径为10nm SiO2纳米粒子采用硬酯酸钠表面处理，再将其与6Kg聚对苯二甲酸乙二酯在磨盘形力化学反应器中进行共研磨，制备母料。将10Kg母料与100Kg聚对苯二甲酸乙二酯于160℃熔融混炼，造粒，于175℃纺制聚对苯二甲酸乙二酯/SiO2复合纤维，纺丝速度600m/min。
3.将4Kg粒径为20nm ZnO纳米粒子采用矿物油表面处理，再将其与6Kg聚对苯二甲酸乙二酯在磨盘形力化学反应器中进行共研磨，制备母料。将10Kg母料与100Kg聚对苯二甲酸乙二酯于160℃熔融混炼，造粒，于175℃纺制聚对苯二甲酸乙二酯/ZnO复合纤维，纺丝速度500m/min。
Claims (3)
1.聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备方法，其特征在于：
a.聚对苯二甲酸乙二酯/纳米粒子母料的制备
采用低表面张力助剂0.5～10份表面处理纳米粒子，再将其与聚对苯二甲酸乙二酯在磨盘形力化学反应器中进行共研磨，制成母料，其中纳米粒子的粒径为10nm～90nm，30～50份，聚对苯二甲酸乙二酯70～50份，
b.聚对苯二甲酸乙二酯/纳米粒子复合纤维的制备
将聚对苯二甲酸乙二酯/纳米粒子母料1～20份与聚对苯二甲酸乙二酯树脂99～80份加入到双螺杆混炼机中，于140～180℃进行熔融共混、造粒，在150～180℃纺制聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维，纺丝速度500～5000m/min。
2.按照权利要求1所述聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备方法，其特征在于采用的纳米粒子为TiO2、SiO2、ZnO和/或CaCO3至少一种。
3.按照权利要求1或2所述聚对苯二甲酸乙二酯/纳米复合纤维的制备方法，其特征在于采用的低表面张力助剂为液体石蜡、硬酯酸、硬酯酸钠和/或矿物油至少一种。
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| CN106516559A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-03-22 | 广州市中收机械有限公司 | 一种用于小型收割机的谷物输送带 |
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