色的聚丙烯 腈纤维的纤度为2. 22dtex，单丝断裂强度为2. 7cN/dteX，断裂伸长为38% ;将低温染色的 聚丙烯腈纤维按照常规聚丙烯腈纤维的染色工艺，染色温度为75°C，染色相对饱和值可达 0. 60〇
[0123] 实施例20
[0124] -种低温染色的聚丙烯腈纤维的制备方法，先制备无机有机复合高分子聚合物B， 过程如下：将丙烯腈、第二单体丙烯酸的酯、第三单体烯丙基磺酸的钠盐和第四单体丙烯 酸-2-羟乙酯，采用常规聚丙烯腈聚合物溶液聚合工艺，得到聚合物C，聚合物C为丙烯腈与 第二单体、第三单体和第四单体的共聚物；其中，聚合物C中丙烯腈的含量为53wt%，聚合 物C聚合时第二单体的用量为36wt%，第三单体的用量为8wt%，第四单体的用量为3wt%; 然后在70°C条件下，将聚合物C和无机纳米粒子M通过高剪切搅拌机进行充分混合，反应 50min后制备得到无机有机复合高分子聚合物B，聚合物C占无机有机复合高分子聚合物B 的68wt%，无机有机复合高分子聚合物B为聚合物C与无机纳米粒子M的复合物，结构式 为：
[0125]
[0126] 其中，M为硫酸钡盐纳米粒子；&为H原子，R2为酯基；R3为H原子，R4为带C3的 酯基取代基；1?5为H原子，1?6为亚甲基磺酸钠基团；j= 863,k= 586,m= 49,n= 130 ;
[0127] 然后将75重量份的聚合物A三种丙烯腈共聚物的共混物（丙烯腈共聚物为丙烯 腈单体与第二单体甲基丙烯酰胺和第三单体衣康酸的共聚产物；其中，丙烯腈共聚物中丙 烯腈的含量为89. 5wt% )和25重量份的无机有机复合高分子聚合物B两种组分共混后，通 过聚丙烯腈常规湿法纺丝工艺路线纺制纤维，即得低温染色的聚丙烯腈纤维，聚合物A在 聚合时第二单体的用量为7. 5wt%，第三单体的用量为3wt%;低温染色的聚丙烯腈纤维的 纤度为3. 33dtex，单丝断裂强度为2. 6cN/dteX，断裂伸长为35%;将低温染色的聚丙烯腈 纤维按照常规聚丙烯腈纤维的染色工艺，染色温度为75°C，染色相对饱和值可达0. 72。
[0128] 实施例21
[0129] -种低温染色的聚丙烯腈纤维的制备方法，先制备无机有机复合高分子聚合物B， 过程如下：将丙烯腈、第二单体丙烯酸的酯、第三单体烯丙基磺酸的钠盐和第四单体丙烯 酸-2-羟乙酯，采用常规聚丙烯腈聚合物溶液聚合工艺，得到聚合物C，聚合物C为丙烯腈与 第二单体、第三单体和第四单体的共聚物；其中，聚合物C中丙烯腈的含量为53wt%，聚合 物C聚合时第二单体的用量为36wt%，第三单体的用量为8wt%，第四单体的用量为3wt%; 然后在70°C条件下，将聚合物C和无机纳米粒子M通过高剪切搅拌机进行充分混合，反应 40min后制备得到无机有机复合高分子聚合物B，聚合物C占所述无机有机复合高分子聚合 物B的65wt%，无机有机复合高分子聚合物B为聚合物C与无机纳米粒子M的复合物，结构 式为：
[0130]
[0131] 其中，M为硫酸钡盐纳米粒子；&为11原子，1?2为酯基；1?3为11原子，R4为带C3的 酯基取代基；1?5为H原子，1?6为亚甲基磺酸钠基团；j= 898,k= 610,m= 51，n= 136 ;
[0132] 然后将60重量份的聚合物A三种丙烯腈共聚物的共混物（丙烯腈共聚物为丙烯 腈单体与第二单体醋酸乙烯酯和第三单体对苯乙烯磺酸的钾盐的共聚产物；其中，丙烯腈 共聚物中丙烯腈的含量为88wt% )和40重量份的无机有机复合高分子聚合物B两种组分 共混后，通过聚丙烯腈常规湿法纺丝工艺路线纺制纤维，即得低温染色的聚丙烯腈纤维，聚 合物A在聚合时第二单体的用量为10wt%，第三单体的用量为2wt% ;低温染色的聚丙烯 腈纤维的纤度为3. 33dtex，单丝断裂强度为3. 4cN/dteX，断裂伸长为50%;将低温染色的 聚丙烯腈纤维按照常规聚丙烯腈纤维的染色工艺，染色温度为74°C，染色相对饱和值可达 0. 67〇
[0133] 实施例22
[0134] 一种低温染色的聚丙烯腈纤维的制备方法，先制备无机有机复合高分子聚合物B， 过程如下：将丙烯腈、第二单体丙烯酸的酯、第三单体烯丙基磺酸的钠盐和第四单体丙烯 酸-2-羟乙酯，采用常规聚丙烯腈聚合物溶液聚合工艺，得到聚合物C，聚合物C为丙烯腈与 第二单体、第三单体和第四单体的共聚物；其中，聚合物C中丙烯腈的含量为53wt%，聚合 物C聚合时第二单体的用量为36wt%，第三单体的用量为8wt%，第四单体的用量为3wt%; 然后在80°C条件下，将聚合物C和无机纳米粒子M通过高剪切搅拌机进行充分混合，反应 50min后制备得到无机有机复合高分子聚合物B，聚合物C占所述无机有机复合高分子聚合 物B的65wt%，无机有机复合高分子聚合物B为聚合物C与无机纳米粒子M的复合物，结构 式为：
[0135]
[0136] 其中，M为硫酸钡盐纳米粒子；&为H原子，R2为酯基；R3为H原子，R4为带C3的 酯基取代基；1?5为H原子，1?6为亚甲基磺酸钠基团；j= 898,k= 610,m= 51，n= 136 ;
[0137] 然后将60重量份的聚合物A三种丙烯腈共聚物的共混物（丙烯腈共聚物为丙烯 腈单体与第二单体醋酸乙烯酯和第三单体衣康酸的铵盐的共聚产物；其中，丙烯腈共聚物 中丙烯腈的含量为88wt% )和40重量份的无机有机复合高分子聚合物B两种组分共混 后，通过聚丙烯腈常规湿法纺丝工艺路线纺制纤维，即得低温染色的聚丙烯腈纤维，聚合物 A在聚合时第二单体的用量为10wt%，第三单体的用量为2wt% ;低温染色的聚丙烯腈纤维 的纤度为1. 67dtex，单丝断裂强度为3. 5cN/dteX，断裂伸长为44% ;将低温染色的聚丙烯 腈纤维按照常规聚丙烯腈纤维的染色工艺，染色温度为72°C，染色相对饱和值可达0. 66。
【主权项】
1. 一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征是：由50~99wt%的聚合物A和1~50wt% 的无机有机复合高分子聚合物B两种组分共混，经纺丝制得； 所述聚合物A为单一丙烯腈聚合物，或者为两种及以上丙烯腈共聚物的共混物； 所述丙烯腈聚合物为丙烯腈单体聚合而成的聚合物； 所述丙烯腈共聚物为丙烯腈单体与第二单体的共聚产物，或者为丙烯腈单体与第二单 体和第三单体的共聚产物；其中，所述丙烯腈共聚物中丙烯腈的含量为85~95wt% ; 所述无机有机复合高分子聚合物B为聚合物C与无机纳米粒子M的复合物，结构式为：其中，M为金属氧化物或金属无机酸盐纳米粒子；&为H原子或者氯原子或者甲基；R2 为酯基或者羧基或者酰胺基或者氯原子取代基，R3SH原子或甲基；1?4为酯基取代基；1?5为 H原子或羧基；1?6为磺酸或磺酸盐取代基或者羧酸或羧酸盐取代基；j>237,k>164,m>14， n>50 ； 所述聚合物C为丙烯腈与第二单体、第三单体和第四单体的共聚物；其中，所述聚合物C中丙稀腈的含量为10~70wt% ; 所述低温染色的聚丙烯腈纤维的染色温度为60°C~80°C。2. 根据权利要求1所述的一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述第二单 体为丙烯酸、甲基丙烯酸或者它们各自的酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或者它们的各自的 N-烷基取代物、醋酸乙烯酯、卤化乙烯或偏卤化乙烯；所述第三单体为乙烯基磺酸、烯丙基 磺酸、对苯乙烯磺酸、衣康酸或者它们各自的金属钠盐、钾盐或铵盐中一种；所述第四单体 为丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯或含有环氧基的 丙烯酸酯，所述含有环氧基的丙烯酸酯为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。3. 根据权利要求2所述的一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述卤化乙烯 为氯乙烯，所述偏卤化乙烯为偏氯乙烯。4. 根据权利要求1所述的一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述金属氧化 物是二氧化硅、二氧化钛、氧化锌或氧化铝；金属无机酸盐为碳酸钙或硫酸钡。5. 根据权利要求1所述的一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述聚合物C占 所述无机有机复合高分子聚合物B的40~90wt%。6. 根据权利要求1所述的一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述低温染色 的聚丙稀腈纤维的纤度为I. 67dtex~5. 56dtex，单丝断裂强度为2.OcN/dtex~3. 5cN/ dtex，断裂伸长为30 %~50 %。7. -种如权利要求1~6中任一项所述的低温染色的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特 征是：50~99重量份的聚合物A和1~50重量份的无机有机复合高分子聚合物B两种组分 共混后，通过聚丙烯腈常规湿法纺丝工艺路线纺制纤维，即得低温染色的聚丙烯腈纤维； 所述无机有机复合高分子聚合物B的制备过程：将丙烯腈、第二单体、第三单体和第四 单体采用常规聚丙烯腈聚合物溶液聚合工艺，得到聚合物C;然后在50°C~90°C条件下，将 聚合物C和无机纳米粒子M通过高剪切搅拌机进行充分混合，反应30min~60min后制备 得到无机有机复合高分子聚合物B。8. 根据权利要求1所述的一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述聚合物A在 聚合时所述第二单体的用量为〇~IOwt%，所述第三单体的用量为O~5wt%。9. 根据权利要求1所述的一种低温染色的聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述聚合物C聚 合时所述第二单体的用量为10~55wt%，所述第三单体的用量为3~30wt%，所述第四单 体的用量为1~5wt%。10. -种如权利要求1~6中任一项所述的低温染色的聚丙烯腈纤维的染色方法，其特 征是：将低温染色的聚丙烯腈纤维按照常规聚丙烯腈纤维的染色工艺，染色温度为60°C~ 80°C，在低于80°C下染色时，染色相对饱和值可达0. 4或0. 4以上。
【专利摘要】本发明涉及一种低温染色的聚丙烯腈纤维及其制备方法，该纤维由50～99wt％的聚合物A和1～50wt％的无机有机复合高分子聚合物B两种组分组成，聚合物A中为85～100wt％丙烯腈、0～5wt％第三单体及0～10％的可共聚的其他单体，无机有机复合高分子聚合物B为40～90wt％聚合物C与10～60wt％的无机金属氧化物或金属无机酸盐纳米粒子的复合物，聚合物C中为10～70wt％丙烯腈、10～55wt％第二单体、3～30wt％第三单体及1～5％的含羟甲基或环氧基的第四单体。本发明提供的低温染色聚丙烯腈纤维在低于80℃下常规染色时，染色相对饱和值可达0.4或0.4以上。
【IPC分类】C08F220/28, C08F228/02, D01D5/06, C08F220/30, D01F8/08, C08F220/44, C08F220/32, C08F220/06, C08F220/46, C08F212/14, D01F1/10, D01F8/10
【公开号】CN105040151
【申请号】CN201510405687
【发明人】王彪, 徐静, 王华平
【申请人】东华大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月10日