多功能纳米聚酯纤维的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多功能纳米聚酯纤维，其组分按质量百分数配比为：聚酯纤维40%～80%、纳米粒子20%～40%、增容剂3%～8%、表面处理剂0.1%～1%、成核剂0.1%～1%、分散剂1%～3%、抗氧剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明制得的多功能纳米聚酯纤维具有增强补光、阻燃、阻隔、抗菌、除味、防雾滴等功能。
【专利说明】多功能纳米聚酯纤维
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料【技术领域】，具体地说是一种多功能纳米聚酯纤维。
【背景技术】
[0002]聚酯纤维是指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维，其性能优异，原料易得，用途广泛，是各种合成纤维中发展最快、产量最高、应用面最广的一种合成纤维，被誉为是21世纪的纤维之王。然而，聚酯纤维也存在许多不足之处，包括结晶速度慢、尺寸稳定性差、阻隔性能弱等。随着纳米技术的发展，用纳米材料改性聚酯纤维可以提高聚酯纤维的结晶速率、力学性能、耐热耐候性能等，而且纳米材料在聚酯纤维的抗菌、防臭、防水、防油等方面也起到了很好的积极作用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种具有优良力学性能、耐候性能和热稳定性能的多功能纳米聚酯纤维。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:多功能纳米聚酯纤维，其组分按质量百分数配比为:聚酯纤维40%?80%、纳米粒子20%?40%、增容剂3%?8%、表面处理剂
0.1%?1%、成核剂0.1%?1%、分散剂1%?3%、抗氧剂0.1%?1%。
[0005]所述的纳米粒子为纳米蒙脱土、纳米碳酸钙、纳米氢氧化镁、纳米沸石粉、中的一种或几种，其粒径在20nm?IOOnm之间。
[0006]所述的增容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)0
[0007]所述的表面处理剂为硬脂酸钙、铝酸酯、硅烷偶联剂和烷基酸盐中的一种。
[0008]所述的成核剂为滑石粉、高岭土、氢氧化铝、羧酸钠、苯甲酸钠中的一种。
[0009]所述的分散剂为聚乙二醇、三羟甲基乙烷、硬脂酸钙、聚乙烯吡咯烷酮中的一种。
[0010]所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0011]上述的多功能纳米聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤:
(1)将纳米粒子与表面处理剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或转速为3000?6000转/分钟的高速混合机中，于100°C?200°C温度下搅拌10?40分钟，待用；
(2)将聚酯纤维在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用；
(3)按重量配比称取干燥处理后的聚酯纤维、增容剂、成核剂、分散剂和抗氧剂，并同步骤(I)经过表面处理剂处理过的纳米粒子一起加入密闭反应器，于140°C?180°C下搅拌30?120分钟，然后升温至200°C?250°C，控制密闭反应器压力为0.25?0.5MPa，酯化反应2?3小时；
(4)将密闭反应器泄压并抽真空至压力小于150Pa，在270°C?290°C下反应4?8小时，出料、冷却即得本发明的多功能纳米聚酯纤维。
[0012]本发明的有益效果是，本发明制得的多功能纳米聚酯纤维具有增强补光、阻燃、阻 隔、抗菌、除味、防雾滴等功能。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0014]实施例1:
一种多功能纳米聚酯纤维，其组分按质量百分数配比为:聚酯纤维60%、纳米蒙脱土30%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 6%、硬脂酸钙
0.5%、滑石粉0.5%、聚乙二醇2%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物1%，其中，纳米粒子的粒径在20nm?IOOnm之间。
[0015]制备方法:(1)将纳米蒙脱土与硬脂酸钙按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或转速为3000?6000转/分钟的高速混合机中，于100°C?200°C温度下搅拌10?40分钟，待用；(2)将聚酯纤维在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用；(3)按重量配比称取干燥处理后的聚酯纤维、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、滑石粉、聚乙二醇和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，并同步骤(I)经过硬脂酸钙处理过的纳米蒙脱土一起加入密闭反应器，于140°C?180°C下搅拌30?120分钟，然后升温至200°C?250°C，控制密闭反应器压力为0.25?0.5MPa，酯化反应2?3小时；(4)将密闭反应器泄压并抽真空至压力小于150Pa，在270°C?290°C下反应4?8小时，出料、冷却即得本发明的多功能纳米聚酯纤维。
[0016]实施例2:
一种多功能纳米聚酯纤维，其组分按质量百分数配比为:聚酯纤维48%、纳米氢氧化镁40%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 8%、铝酸酯1%、氢氧化铝1%、三羟甲基乙烷1.5%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物
0.5%，其中，纳米氢氧化镁的粒径在20nm?IOOnm之间。
[0017]制备方法:(1)将纳米氢氧化镁与铝酸酯按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或转速为3000?6000转/分钟的高速混合机中，于100°C?200°C温度下搅拌10?40分钟，待用；(2)将聚酯纤维在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用；(3)按重量配比称取干燥处理后的聚酯纤维、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、氢氧化铝、三羟甲基乙烷和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，并同步骤(I)经过铝酸酯处理过的纳米氢氧化镁一起加入密闭反应器，于140°C?180°C下搅拌30?120分钟，然后升温至200°C?250°C，控制密闭反应器压力为0.25?0.5MPa，酯化反应2?3小时；(4)将密闭反应器泄压并抽真空至压力小于150Pa，在270°C?290°C下反应4?8小时，出料、冷却即得本发明的多功能纳米聚酯纤维。
[0018]实施例3:
一种多功能纳米聚酯纤维，其组分按质量百分数配比为:聚酯纤维73%、纳米沸石粉20%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 3%、硅烷偶联剂
0.5%、苯甲酸钠1%、聚乙烯吡咯烷酮2%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%,其中，纳米沸石粉的粒径在20nm?IOOnm之间。
[0019]制备方法:(1)将纳米沸石粉与硅烷偶联剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或转速为3000?6000转/分钟的高速混合机中，于100°C?200°C温度下搅拌10?40分钟，待用；(2)将聚酯纤维在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用；(3)按重量配比称取干燥处理后的聚酯纤维、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、苯甲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，并同步骤(I)经过硅烷偶联剂处理过的纳米沸石粉一起加入密闭反应器，于140°C?180°C下搅拌30?120分钟，然后升温至200°C?250°C，控制密闭反应器压力为
0.25?0.5MPa，酯化反应2?3小时；(4)将密闭反应器泄压并抽真空至压力小于150Pa，在270°C?290°C下反应4?8小时，出料、冷却即得本发明的多功能纳米聚酯纤维。
【权利要求】
1.一种多功能纳米聚酯纤维，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:聚酯纤维40%?80%、纳米粒子20%?40%、增容剂3%?8%、表面处理剂0.1%?1%、成核剂0.1%?1%、分散剂1%?3%、抗氧剂0.1%?1%。
2.根据权利要求1所述的多功能纳米聚酯纤维，其特征在于，所述的纳米粒子为纳米蒙脱土、纳米碳酸I丐、纳米氢氧化镁、纳米沸石粉、中的一种或几种，其粒径在20nm?IOOnm之间。
3.根据权利要求1所述的多功能纳米聚酯纤维，其特征在于，所述的增容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
4.根据权利要求1所述的多功能纳米聚酯纤维，其特征在于，所述的表面处理剂为硬脂酸钙、铝酸酯、硅烷偶联剂和烷基酸盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的多功能纳米聚酯纤维，其特征在于，所述的成核剂为滑石粉、高岭土、氢氧化铝、羧酸钠、苯甲酸钠中的一种。
6.根据权利要求1所述的多功能纳米聚酯纤维，其特征在于，所述的分散剂为聚乙二醇、三羟甲基乙烷、硬脂酸钙、聚乙烯吡咯烷酮中的一种。
7.根据权利要求1所述的多功能纳米聚酯纤维，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
8.根据权利要求1所述的多功能纳米聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将纳米粒子与表面处理剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或转速为3000?6000转/分钟的高速混合机中，于100°C?200°C温度下搅拌10?40分钟，待用； (2)将聚酯纤维在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用； (3)按重量配比称取干燥处理后的聚酯纤维、增容剂、成核剂、分散剂和抗氧剂，并同步骤(I)经过表面处理剂处理过的纳米粒子一起加入密闭反应器，于140°C?180°C下搅拌30?120分钟，然后升温至200°C?250°C，控制密闭反应器压力为0.25?0.5MPa，酯化反应2?3小时； (4)将密闭反应器泄压并抽真空至压力小于150Pa，在270°C?290°C下反应4?8小时，出料、冷却即得多功能纳米聚酯纤维。
【文档编号】D06M13/184GK103710963SQ201210372603
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月29日 优先权日:2012年9月29日
【发明者】不公告发明人 申请人:青岛欣展塑胶有限公司