一种用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法与流程

文档序号:11230388阅读:805来源:国知局
本发明涉及高分子材料领域,尤其涉及一种用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法。
背景技术
:遮阳网又称遮光网,是近10余年来推广的一种最新型的农、渔、牧业、防风、盖土等专用的保护覆盖材料。夏季覆盖后起到一种挡光、挡雨、保湿、降温的作用。冬春季覆盖后还有一定的保温增湿作用。主要用于蔬菜、香菇、花卉、食用菌、苗木、药材、人参、灵芝等作物的保护性栽培和水产家禽养殖业等,对提高产量等有明显的效果。传统的遮阳网是采用聚乙烯,高密度聚乙烯、pe、pb、pvc、回收料、全新料等为原材料,经紫外线稳定剂及防氧化处理制备而成,具有抗拉力强、耐老化、耐腐蚀、耐辐射、轻便等特点。实际上传统遮阳网的制备主材料纤维并非具有抗紫外的能力,是通过紫外线吸收剂或稳定剂的作用下才能达到遮光的效果,这种单纯添加紫外线吸收剂的做法通常存在一定的弊端,例如,某些抗紫外线吸收剂如二苯甲酮类化合物属于小分子的有机物,容易发生挥发和迁移的问题,又如有些抗紫外线吸收剂与其他制备原料之前的协同作用并不好从而降低成品的其他性能等。若能从遮阳网的制备主材料纤维上着手进行研究,制备成一种本身就具有抗紫外吸收能力的复合高分子纤维则无需对后续工艺中抗紫外线吸收剂过分产生依赖。技术实现要素:发明目的:为了解决现有技术中所存在的问题,本发明提出了一种具有优异的抗紫外线功能,化学性能稳定的用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法。技术方案:为达以上目的,本发明采取以下技术方案:一种用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)钛锌复合纳米粉体:将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成0.5mol/l的四氯化钛溶液,加入溶液质量四分之一的氧化锌粉末,再通入四氯化钛溶液体积10%-20%的氨水,加热至60-70℃维持20-30min,滴入强酸控制ph为8的混合物溶液,高速搅拌20-30min后置于低温等离子装置中,-10—5℃的条件下处理5-10min,取出之后将料浆用去离子水洗涤,干燥,900℃高温煅烧后钛锌复合纳米粉体;(2)纳米级亲水性紫外吸收添加剂的制备:将二苯甲酮四羧酸二酐、壳聚糖衍生物以4:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中,反应10-15min后加入质量为反应物总量的二分之一的步骤(1)制备的钛锌复合纳米粉体,升温至800-900℃,继续处理3h,最后得到纳米级亲水性紫外吸收添加剂;(3)复合高分子纤维的制备:将聚氨基甲酸酯,丙烯腈以2:1的质量比混合,加入步骤(1)制备而成的纳米级亲水性紫外吸收添加剂,丙烯腈质量的0.3%-0.8%的三氯化铝,反应物总量2-3倍的溶剂三氯甲烷,维持90℃的真空状态下反应20-30min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。更为优选的,步骤(1)中所述强酸优选盐酸,避免带来更多的杂质离子。更为优选的,步骤(1)中所述高速搅拌的搅拌速率不低于2000r/min。更为优选的,步骤(1)中所述高速搅拌的搅拌时间为25min。更为优选的,所述壳聚糖衍生物为水溶性壳聚糖衍生物。更为优选的,步骤(2)所述超临界反应釜中压力设置为8mpa。更为优选的,步骤(2)所述超临界反应釜中温度设置为50-70℃。有益效果:本发明提供的一种用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法,首先以四氯化钛、氧化锌、氨水等物质为原料通过高速搅拌,低温等离子处理、高温煅烧等方法制备出钛锌复合纳米粉体,再与二苯甲酮四羧酸二酐、壳聚糖衍生物制备成纳米级亲水性紫外吸收添加剂,最后与聚氨基甲酸酯、丙烯腈等物质反应共同制备成复合高分子纤维;在制备过程中,通过纳米改性增强紫外线吸收剂的亲水性能,从而能够更好的在后续高分子纤维的制备过程中与其他原料共混共纺,本发明制备的复合高分子纤维具备良好的抗紫外线性能,将其作为遮光网布的制备原料主材料时,避免其他小分子抗紫外吸收剂的添加,成品化学性能稳定,且遮光率高,紫外吸收能力强,不易发生迁移挥发,具有抗拉力强、耐老化、耐腐蚀、耐辐射、轻便等优点。具体实施方式实施例1:一种用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)钛锌复合纳米粉体:将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成0.5mol/l的四氯化钛溶液,加入溶液质量四分之一的氧化锌粉末,再通入四氯化钛溶液体积10%的氨水,加热至60℃维持20min,滴入盐酸控制ph为8的混合物溶液,以2100r/min的速率高速搅拌20min后置于低温等离子装置中,-10℃的条件下处理5min,取出之后将料浆用去离子水洗涤,干燥,900℃高温煅烧后钛锌复合纳米粉体;(2)纳米级亲水性紫外吸收添加剂的制备:将二苯甲酮四羧酸二酐、水溶性壳聚糖衍生物以4:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中,压力设置为8mpa,温度为50℃,反应10min后加入质量为反应物总量的二分之一的步骤(1)制备的钛锌复合纳米粉体,升温至800℃,继续处理3h,最后得到纳米级亲水性紫外吸收添加剂;(3)复合高分子纤维的制备:将聚氨基甲酸酯,丙烯腈以2:1的质量比混合,加入步骤(1)制备而成的纳米级亲水性紫外吸收添加剂,丙烯腈质量的0.3%的三氯化铝,反应物总量2倍的溶剂三氯甲烷,维持90℃的真空状态下反应20min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。实施例2:一种用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)钛锌复合纳米粉体:将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成0.5mol/l的四氯化钛溶液,加入溶液质量四分之一的氧化锌粉末,再通入四氯化钛溶液体积20%的氨水,加热至70℃维持30min,滴入盐酸控制ph为8的混合物溶液,以2100r/min的速率高速搅拌30min后置于低温等离子装置中,-5℃的条件下处理10min,取出之后将料浆用去离子水洗涤,干燥,900℃高温煅烧后钛锌复合纳米粉体;(2)纳米级亲水性紫外吸收添加剂的制备:将二苯甲酮四羧酸二酐、水溶性壳聚糖衍生物以4:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中,压力设置为8mpa,温度为70℃,反应15min后加入质量为反应物总量的二分之一的步骤(1)制备的钛锌复合纳米粉体,升温至900℃,继续处理3h,最后得到纳米级亲水性紫外吸收添加剂;(3)复合高分子纤维的制备:将聚氨基甲酸酯,丙烯腈以2:1的质量比混合,加入步骤(1)制备而成的纳米级亲水性紫外吸收添加剂,丙烯腈质量的0.8%的三氯化铝,反应物总量3倍的溶剂三氯甲烷,维持90℃的真空状态下反应30min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。实施例3:一种用于高遮光率网布的复合高分子纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)钛锌复合纳米粉体:将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成0.5mol/l的四氯化钛溶液,加入溶液质量四分之一的氧化锌粉末,再通入四氯化钛溶液体积15%的氨水,加热至65℃维持25min,滴入盐酸控制ph为8的混合物溶液,以2100r/min的速率高速搅拌25min后置于低温等离子装置中,-8℃的条件下处理7min,取出之后将料浆用去离子水洗涤,干燥,900℃高温煅烧后钛锌复合纳米粉体;(2)纳米级亲水性紫外吸收添加剂的制备:将二苯甲酮四羧酸二酐、水溶性壳聚糖衍生物以4:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中,压力设置为8mpa,温度为50-70℃,反应13min后加入质量为反应物总量的二分之一的步骤(1)制备的钛锌复合纳米粉体,升温至850℃,继续处理3h,最后得到纳米级亲水性紫外吸收添加剂;(3)复合高分子纤维的制备:将聚氨基甲酸酯,丙烯腈以2:1的质量比混合,加入步骤(1)制备而成的纳米级亲水性紫外吸收添加剂,丙烯腈质量的0.5%的三氯化铝,反应物总量2.5倍的溶剂三氯甲烷,维持90℃的真空状态下反应26min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。将上述实施例3制备的一种复合高分子纤维,用于高遮光率网布的制备,除普通制备原料外,无需添加外添加紫外吸收剂,制备得到的高遮光率网布与市售普通高遮光率网布进行遮光率性能测试对比,结果如表1所示:表1实施例4与市售产品对比紫外线吸收率遮光率综合性能评价实施例480%97%较佳市售产品70%85%一般从上表数据可以看出,本发明制备的复合高分子纤维具备良好的抗紫外线性能,遮光率亦能达到要求,将其作为遮光网布的制备原料主材料时,避免其他小分子抗紫外吸收剂的添加,成品化学性能稳定。应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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