本发明涉及合纤维工业技术领域，具体涉及一种纳米铝填充聚苯乙烯熔融纺丝的制备方法。
背景技术：
聚苯乙烯材料具有毒性小，耐辐射稳定性好，电绝缘性能、熔融热稳定性及流动性良好等突出优点，可作为基材用于生物医学、化工、惯性约束聚变等方面。但聚苯乙烯结晶度较小，质脆且不耐冲击，热变形温度相对较低(70～98℃)，断裂伸长率和断裂韧性也不高，限制了其应用。为满足聚苯乙烯在特殊领域的应用要求，在聚苯乙烯不显著损失模量的前提下增加韧性，对其进行改性研究获得综合性能优良的功能性聚苯乙烯纤维。
聚苯乙烯掺杂复合材料赋予聚苯乙烯新的性能，如导电、超疏水、抗菌、增韧、阻燃等。在超声条件下利用原位本体聚合制备了多壁碳纳米管／聚苯乙烯复合材料；付志兵等Mo采用超声化学法在线制备了纳米三氧化钨／聚苯乙烯复合材料；刘才林等通过正向微乳液聚合法制备了纳米银／聚苯乙烯复合材料。在聚苯乙烯中掺入少量纳米铝(A1N聚苯乙烯)，可使材料具有导电性且Al元素可提供元素诊断示踪信息。
技术实现要素：
本发明旨在提出一种纳米铝填充聚苯乙烯熔融纺丝的制备方法。
本发明的技术方案在于：
纳米铝填充聚苯乙烯熔融纺丝的制备方法，包括如下步骤：
（1）聚苯乙烯的制备
称取PVP和无水乙醇，加入到三口烧瓶中，超声使加入的PVP完全溶解；在氮气保护下，依次向三口烧瓶中加入引发剂和St单体，搅拌至反应混合物形成稳定的无色均相体系；在35~40℃下聚合反应1~2，所得到的反应混合物自然冷却至室温，用超速离心机离心沉降，倾出上层液体，得到微球状聚合物；用无水乙醇洗涤该聚合物，真空干燥，即得分散法制备的聚苯乙烯微球；
（2）聚苯乙烯-纳米铝复合粒子的合成
称取PVP和无水乙醇，加入到三口烧瓶中，超声使加入的PVP完全溶解；在氮气保护下，依次向三口烧瓶中加入引发剂、纳米铝和St单体，搅拌至反应混合物形成稳定的无色均相体系；在35~40℃下聚合反应1~2，所得到的反应混合物自然冷却至室温，用超速离心机离心沉降，倾出上层液体，得到微球状聚合物；用无水乙醇洗涤该聚合物，真空干燥，即得聚苯乙烯-纳米铝复合粒子；
（3）聚苯乙烯及聚苯乙烯-纳米铝复合粒子纤维的制备
合成的聚苯乙烯，聚苯乙烯-纳米铝复合粒子在180~210℃下熔融挤出造粒，42~60℃真空干燥22~24 h后待用；聚苯乙烯，聚苯乙烯-纳米铝复合粒子颗粒在柱塞式小型单孔熔融纺丝机上进行纺丝。
所述的纺丝中，单孔喷丝头孔径0.7 mm，纺丝温度230～270℃，纺丝速度30～50 m／min。
所述的引发剂为AIBN。
本发明的技术效果在于：
本发明以分散聚合法制备的聚苯乙烯及聚苯乙烯-纳米铝复合粒子纤维中，纳米铝分散均匀，直径可达26微米，纤维尺寸均匀，且聚苯乙烯内部的纳米铝抗氧化能力较好。
具体实施方式
纳米铝填充聚苯乙烯熔融纺丝的制备方法，包括如下步骤：
实施例1
（1）聚苯乙烯的制备
称取PVP和无水乙醇，加入到三口烧瓶中，超声使加入的PVP完全溶解；在氮气保护下，依次向三口烧瓶中加入引发剂和St单体，搅拌至反应混合物形成稳定的无色均相体系；在35~40℃下聚合反应1~2，所得到的反应混合物自然冷却至室温，用超速离心机离心沉降，倾出上层液体，得到微球状聚合物；用无水乙醇洗涤该聚合物，真空干燥，即得分散法制备的聚苯乙烯微球；
（2）聚苯乙烯-纳米铝复合粒子的合成
称取PVP和无水乙醇，加入到三口烧瓶中，超声使加入的PVP完全溶解；在氮气保护下，依次向三口烧瓶中加入引发剂、纳米铝和St单体，搅拌至反应混合物形成稳定的无色均相体系；在35~40℃下聚合反应1~2，所得到的反应混合物自然冷却至室温，用超速离心机离心沉降，倾出上层液体，得到微球状聚合物；用无水乙醇洗涤该聚合物，真空干燥，即得聚苯乙烯-纳米铝复合粒子；
（3）聚苯乙烯及聚苯乙烯-纳米铝复合粒子纤维的制备
合成的聚苯乙烯，聚苯乙烯-纳米铝复合粒子在180~210℃下熔融挤出造粒，42~60℃真空干燥22~24 h后待用；聚苯乙烯，聚苯乙烯-纳米铝复合粒子颗粒在柱塞式小型单孔熔融纺丝机上进行纺丝。
实施例2
在实施例1的基础上，所述的纺丝中，单孔喷丝头孔径0.7 mm，纺丝温度230～270℃，纺丝速度30～50 m／min。
实施例3
在实施例2的基础上，所述的引发剂为AIBN。