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一種改性聚苯硫醚纖維的制備方法與流程

發(fā)布時(shí)間：

2020-10-22

聚苯硫醚(pps)纖維是一種特種纖維，具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、良好的阻燃性、絕緣性等，廣泛用于火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、水泥廠等高溫?zé)煔膺^(guò)濾。

　　背景技術(shù)：

　　目前，已進(jìn)行生產(chǎn)和使用的聚苯硫醚纖維多維短纖維，而隨著人們對(duì)環(huán)境重視程度的提高，提高高溫?zé)煔膺^(guò)濾材料的過(guò)濾效率以成為一種趨勢(shì)，因此開(kāi)發(fā)出一種具有高性能、高過(guò)濾效率的材料具有重要意義。其中，納米纖維因其纖維細(xì)、比表面積高、長(zhǎng)徑比大的優(yōu)點(diǎn)，能有效滿足高效過(guò)濾的需求；而為制成具體高性能的納米聚苯硫醚纖維，在現(xiàn)有技術(shù)中，多采用共混技術(shù)進(jìn)行聚苯硫醚纖維的制備；

　　以超細(xì)纖維pa6為例，與聚苯硫醚共混后能有效提高聚苯硫醚纖維的制備速度和性能；但是，其共混制備的條件較為苛刻，如pa6在高于290℃的條件下易出現(xiàn)降解現(xiàn)象，而pps在低于290℃的條件下又存在流動(dòng)性差的問(wèn)題，因此在進(jìn)行pa6與pps共混制備時(shí)，需要嚴(yán)格控制制備溫度在290℃，從而則大大提升了聚苯硫醚纖維的制備難度。

　　鑒于此，有必要提供一種能簡(jiǎn)單制備pa6與pps共混改性纖維的方法。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的在于提供一種改性聚苯硫醚纖維的制備方法，以有效實(shí)現(xiàn)高性能聚苯硫醚纖維的制備，滿足高效過(guò)濾的需求，并達(dá)到降低制備難度的效果。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種改性聚苯硫醚纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

　　s1.按照1：3～10：40～90的比例混合抗氧化劑、改性劑和聚苯硫醚樹(shù)脂，得到改性混合物；

　　s2.將改性混合物、pa6和增強(qiáng)纖維至于擠出機(jī)內(nèi)，熔融混合，并擠出制得初生纖維；

　　s3.對(duì)初生纖維進(jìn)行多級(jí)牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品。

　　優(yōu)選的，所述聚苯硫醚樹(shù)脂采用自線性聚苯硫醚樹(shù)脂或支化聚苯硫醚樹(shù)脂，且聚苯硫醚樹(shù)脂的組分包括：揮發(fā)份為0～0.2％，灰份為0.3～0.5％。

　　優(yōu)選的，所述改性劑選用聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物的共混物。

　　優(yōu)選的，所述聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物的質(zhì)量比為7～9：1～3。

　　優(yōu)選的，所述改性混合物、pa6與增強(qiáng)纖維之間的混合質(zhì)量比為2～8：2～7:0～2。

　　優(yōu)選的，所述增強(qiáng)纖維采用玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維中的一種或多種。進(jìn)一步的，所述增強(qiáng)纖維為長(zhǎng)纖維。

　　優(yōu)選的，所述步驟s2中的擠出溫度為60～150℃。

　　優(yōu)選的，所述多級(jí)牽伸至少包括兩道牽伸，且一道牽伸的溫度為70℃～100℃，二道牽伸的溫度為115℃～130℃。

　　優(yōu)選的，所述熱定型溫度為110℃～200℃。

　　本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

　　向聚苯硫醚樹(shù)脂中混入特定比例的改性劑，以此對(duì)聚苯硫醚樹(shù)脂進(jìn)行改性處理，使得聚苯硫醚樹(shù)脂在低溫條件下也能具有良好的流動(dòng)性，進(jìn)而降低聚苯硫醚樹(shù)脂與pa6的混合條件，并達(dá)到降低高性能的改性聚苯硫醚纖維制備難度的效果。

　　另外，由本發(fā)明制成的改性聚苯硫醚纖維中還混入有抗氧化劑和增強(qiáng)纖維，有效提高了改性聚苯硫醚纖維的抗氧化性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使其具有使用壽命長(zhǎng)、纖維強(qiáng)度高、抗斷裂性能好、過(guò)濾效果好的優(yōu)點(diǎn)。

　　具體實(shí)施方式

　　下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

　　實(shí)施例1

　　抗氧化劑：md1024；

　　改性劑：質(zhì)量混合比9:1的聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物的共混物；

　　聚苯硫醚樹(shù)脂：自線性聚苯硫醚樹(shù)脂，包括揮發(fā)份0.2％，灰份為0.3％；

　　且抗氧化劑：改性劑：聚苯硫醚樹(shù)脂為1：3：80；

　　增強(qiáng)纖維：玻璃纖維ecs11-03-540；

　　s1.按照上述比例混合抗氧化劑，改性劑和聚苯硫醚樹(shù)脂，制得改性混合物；

　　s2.將改性混合物、pa6和增強(qiáng)纖維至于擠出機(jī)內(nèi)，熔融混合，并擠出制得初生纖維，且本步驟中改性混合物：pa6：增強(qiáng)纖維為7:2:1，擠出溫度為150℃；

　　s3.對(duì)初生纖維進(jìn)行多級(jí)牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品；且本步驟中采用兩道牽伸，一道牽伸的溫度為90℃，二道牽伸的溫度為130℃；熱定型的溫度為180℃。

　　本實(shí)施例中，所獲取的聚苯硫醚樹(shù)脂的改性混合物在80℃以上即具有良好的流動(dòng)性，最終制得的改性聚苯硫醚纖維成品線密度1.89dtex，斷裂強(qiáng)度4.15cn/dtex。

　　實(shí)施例2

　　抗氧化劑：md1024；

　　改性劑：質(zhì)量混合比8:2的聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物的共混物；

　　聚苯硫醚樹(shù)脂：自線性聚苯硫醚樹(shù)脂，包括揮發(fā)份0.1％，灰份為0.4％；

　　且抗氧化劑：改性劑：聚苯硫醚樹(shù)脂為1：7：60；

　　增強(qiáng)纖維：玻璃纖維ecs11-03-540；

　　s1.按照上述比例混合抗氧化劑，改性劑和聚苯硫醚樹(shù)脂，制得改性混合物；

　　s2.將改性混合物、pa6和增強(qiáng)纖維至于擠出機(jī)內(nèi)，熔融混合，并擠出制得初生纖維，且本步驟中改性混合物：pa6：增強(qiáng)纖維為8:1:1，擠出溫度為130℃；

　　s3.對(duì)初生纖維進(jìn)行多級(jí)牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品；且本步驟中采用兩道牽伸，一道牽伸的溫度為70℃，二道牽伸的溫度為120℃；熱定型的溫度為150℃。

　　本實(shí)施例中，所獲取的聚苯硫醚樹(shù)脂的改性混合物在70℃以上即具有良好的流動(dòng)性，最終制得的改性聚苯硫醚纖維成品線密度2.2dtex，斷裂強(qiáng)度4.35cn/dtex。

　　實(shí)施例3

　　抗氧化劑：md1024；

　　改性劑：質(zhì)量混合比7:3的聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物的共混物；

　　聚苯硫醚樹(shù)脂：自線性聚苯硫醚樹(shù)脂，包括揮發(fā)份0.1％，灰份為0.5％；

　　且抗氧化劑：改性劑：聚苯硫醚樹(shù)脂為1：5：90；

　　增強(qiáng)纖維：玻璃纖維ecs11-03-540；

　　s1.按照上述比例混合抗氧化劑，改性劑和聚苯硫醚樹(shù)脂，制得改性混合物；

　　s2.將改性混合物、pa6和增強(qiáng)纖維至于擠出機(jī)內(nèi)，熔融混合，并擠出制得初生纖維，且本步驟中改性混合物：pa6：增強(qiáng)纖維為8:1:0，擠出溫度為100℃；

　　s3.對(duì)初生纖維進(jìn)行多級(jí)牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品；且本步驟中采用兩道牽伸，一道牽伸的溫度為60℃，二道牽伸的溫度為115℃；熱定型的溫度為120℃。

　　本實(shí)施例中，所獲取的聚苯硫醚樹(shù)脂的改性混合物在50℃以上即具有良好的流動(dòng)性，最終制得的改性聚苯硫醚纖維成品線密度2.16dtex，斷裂強(qiáng)度4.65cn/dtex。

　　盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。