本發明屬于化學纖維技術領域,具體涉及一種高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒及其制備方法。
背景技術:
丙綸纖維是由丙烯作原料經聚合、熔體紡絲制得的纖維。丙綸于1957年正式開始工業化生產,是合成纖維中的后起之秀。由于丙綸具有生產工藝簡單、產品價廉、強度高、相對密度輕等優點,所以丙綸發展得很快。當前丙綸已是合成纖維的第四大品種,是常見化學纖維中最輕的纖維。
作為合成纖維后起之秀的丙綸發展迅猛。20世紀80年代以來,世界丙綸生產以年均9%以上的速度增長,大大高于同期滌綸7.3%和合纖4.6%的增長率。受世界金融危機的影響,合纖增長速度明顯放慢,但丙綸產量年均增長率仍維持在5.5%,丙綸的需求也基本保持這一增長趨勢。
丙綸纖維的用途極為廣泛,可以純紡或與羊毛、棉或粘纖等混紡混織來制作各種衣料;可以用于織各種針織品如織襪、手套、針織衫、針織褲,洗碗布,蚊帳布,被絮,保暖填料、尿布濕等;工業上可作為地毯、工業濾布、繩索、漁網、建筑增強材料、吸油毯以及裝飾布等。
隨著丙綸纖維的應用范圍不斷擴大,對其功能性要求也在不斷提高。如長期暴露在室外的蓬蓋布、帳篷、繩索、安全網、漁網等,要求纖維材料在陽光和大氣環境條件長期作用下,仍能安全可靠地工作;或者在高熱條件或長期經受高溫作用后,纖維材料仍然具有可靠的力學性能等。總的來說,要求纖維材料具有一定的耐熱性和耐候性。
技術實現要素:
解決的技術問題:本發明的目的是提供一種高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒及其制備方法。
技術方案:一種高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒,以重量份計包括以下原料:聚丙烯樹脂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,納米二氧化鈦3-5份,苯并三唑2-7份,偶聯劑4-8份,二氧化硅2-6份,分散劑1-4份,抗氧劑2-4份,紫外吸收劑2-4份,大豆油0.8-1.5份。
進一步地,所述抗氧劑是受阻酚類抗氧劑,例如:抗氧劑264、抗氧劑1076、抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑300等。
進一步地,所述紫外吸收劑選自uv-326、uv-327或uv-531。
進一步地,所述偶聯劑選自硅烷偶聯劑tm-12、tm-13、tm-30、tm-42、tm-69、kh-550、kh-560或kh-570。
進一步地,所述分散劑為分散劑taf。
上述高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒的制備方法,包括如下步驟:
步驟1,將聚丙烯樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶聯劑高速混合,得到混合物a;
步驟2,將混合物a加入雙螺桿擠出機,在螺桿轉速150-180rpm、溫度170-180℃條件下熔融擠出造粒;
步驟3,將步驟2所得顆粒與納米二氧化鈦、苯并三唑、二氧化硅、分散劑、抗氧劑、紫外吸收劑混合,混合物在180-200℃熱熔擠出造粒,即得。
有益效果:本發明在聚丙烯樹脂中添加聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、納米二氧化鈦,以增強丙綸纖維的耐熱性和耐候性。
具體實施方式
實施例1
一種高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒,以重量份計包括以下原料:聚丙烯樹脂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,納米二氧化鈦3份,苯并三唑2份,偶聯劑4份,二氧化硅2份,分散劑1份,抗氧劑2份,紫外吸收劑2份,大豆油0.8份。
所述抗氧劑是受阻酚類抗氧劑264,所述紫外吸收劑為uv-326,所述偶聯劑為硅烷偶聯劑tm-12,所述分散劑為分散劑taf。
上述高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒的制備方法,包括如下步驟:
步驟1,將聚丙烯樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶聯劑高速混合,得到混合物a;
步驟2,將混合物a加入雙螺桿擠出機,在螺桿轉速150rpm、溫度180℃條件下熔融擠出造粒;
步驟3,將步驟2所得顆粒與納米二氧化鈦、苯并三唑、二氧化硅、分散劑、抗氧劑、紫外吸收劑混合,混合物在180℃熱熔擠出造粒,即得。
實施例2
一種高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒,以重量份計包括以下原料:聚丙烯樹脂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,納米二氧化鈦3份,苯并三唑4份,偶聯劑7份,二氧化硅3份,分散劑2份,抗氧劑3份,紫外吸收劑2份,大豆油1.1份。
所述抗氧劑是受阻酚類抗氧劑1076,所述紫外吸收劑為uv-327,所述偶聯劑為硅烷偶聯劑tm-30,所述分散劑為分散劑taf。
上述高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒的制備方法,包括如下步驟:
步驟1,將聚丙烯樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶聯劑高速混合,得到混合物a;
步驟2,將混合物a加入雙螺桿擠出機,在螺桿轉速160rpm、溫度170℃條件下熔融擠出造粒;
步驟3,將步驟2所得顆粒與納米二氧化鈦、苯并三唑、二氧化硅、分散劑、抗氧劑、紫外吸收劑混合,混合物在190℃熱熔擠出造粒,即得。
實施例3
一種高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒,以重量份計包括以下原料:聚丙烯樹脂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,納米二氧化鈦4份,苯并三唑5份,偶聯劑7份,二氧化硅5份,分散劑3份,抗氧劑3份,紫外吸收劑3份,大豆油1.4份。
所述抗氧劑是受阻酚類抗氧劑1010,所述紫外吸收劑為uv-531,所述偶聯劑為硅烷偶聯劑tm-69,所述分散劑為分散劑taf。
上述高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒的制備方法,包括如下步驟:
步驟1,將聚丙烯樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶聯劑高速混合,得到混合物a;
步驟2,將混合物a加入雙螺桿擠出機,在螺桿轉速150rpm、溫度180℃條件下熔融擠出造粒;
步驟3,將步驟2所得顆粒與納米二氧化鈦、苯并三唑、二氧化硅、分散劑、抗氧劑、紫外吸收劑混合,混合物在180℃熱熔擠出造粒,即得。
實施例4
一種高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒,以重量份計包括以下原料:聚丙烯樹脂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,納米二氧化鈦5份,苯并三唑7份,偶聯劑8份,二氧化硅6份,分散劑4份,抗氧劑4份,紫外吸收劑4份,大豆油1.5份。
所述抗氧劑是受阻酚類抗氧劑300,所述紫外吸收劑為uv-326,所述偶聯劑為硅烷偶聯劑kh-550,所述分散劑為分散劑taf。
上述高耐熱耐候性的丙綸纖維母粒的制備方法,包括如下步驟:
步驟1,將聚丙烯樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、大豆油、偶聯劑高速混合,得到混合物a;
步驟2,將混合物a加入雙螺桿擠出機,在螺桿轉速180rpm、溫度170℃條件下熔融擠出造粒;
步驟3,將步驟2所得顆粒與納米二氧化鈦、苯并三唑、二氧化硅、分散劑、抗氧劑、紫外吸收劑混合,混合物在200℃熱熔擠出造粒,即得。
將實施例1至4所得丙綸纖維母粒融紡等到纖維,對纖維進行性能測試:
(1)室外氣候老化試驗:將試樣纏繞于木架上,暴露于大氣條件下,持續200天;
(2)熱老化試驗:采用烘箱,在130℃恒溫下進行熱老化處理,持續200天;
結果如下:
(1)室外氣候老化試驗
(2)熱老化試驗
由以上結果可知,采用本發明的母粒制成的纖維經氣候老化處理后,斷裂強度和斷裂伸長率有所降低;經熱老化處理后,斷裂強度下降、斷裂伸長率增加、疲勞壽命下降。與普通丙綸纖維相比,本發明的丙綸纖維母粒具有高耐熱和耐候性。