本发明涉及熔融纺丝，具体涉及一种高强抗蠕变、抗静电尼龙66纤维用纺丝浆料及其制备方法。
背景技术：
1、自1935年w.h.carothers发明了尼龙66（pa66）以来，在1939年杜邦公司建立了世界上首座年产量达4000吨的尼龙66生产装置。随着人们对尼龙66认识的逐渐加深，高分子量高粘度的尼龙66随之出现，且与制备尼龙66相关的设备等逐渐完善，对尼龙66的性能改善也在逐渐加强，目前的尼龙66具备机械强度高、韧性好、耐热耐磨耐腐蚀等性能优异，在匹配的设备和工艺下，工业化生产即可制备性能优异的尼龙66，大批量高性能尼龙66的生产，使其在民用领域和军用领域都有广泛的应用。
2、pa66纤维是由含有6个碳原子的乙二胺和6个碳原子的己二酸通过缩聚反应得到聚酰胺树脂，然后经过熔融纺丝得到聚酰胺纤维；pa66纤维分子链具有高度有序性和排列规整性，具有优异的分子链取向性和结晶度，并且有氢键和范德华力等分子间作用力，使其在具有力学性能优异的同时还具有较好的刚性和强度，但是由于pa66的分子链结构规整，支链和杂链较少，分子间作用力较少，分子链容易产生滑移，在使用过程中纤维产生不可回复的变成，使得pa66纤维在使用过程中保形性较差，容易变形产生不可逆的形变而造成蠕变，且其抗静电性能较差，在使用过程中容易产生静电而破坏纤维的原有使用舒适度。
3、可见，提供一种具有高强抗蠕变性能、抗静电性能的尼龙66纤维用纺丝浆料及制备工艺对行业来说具有重要意义。
技术实现思路
1、鉴于此，本发明提供了一种高强抗蠕变、抗静电尼龙66纤维用纺丝浆料及其制备方法，该纺丝浆料中，采用物理填充方式，使用金属氧化物与mof对pa66进行填充改性，即在pa66熔融过程中，金属氧化物与mof与pa66形成物理交联点，增强分子间作用力，掺杂的颗粒可以在分子之间形成物理交联点，增强分子间作用力，有效增加分子间空间位阻和阻止分子链滑移，产生抗蠕变效果；另外，掺杂整理改性纺丝浆液之后，可以极大提升pa66纤维的导电性能，增强纤维的抗静电能力。使用该方法得到的pa66纤维，在金属氧化物和mof的双效协同作用，具有抗蠕变强及抗静电性能优异的优点。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种高强抗蠕变、抗静电尼龙66纤维用纺丝浆料，包括下述重量份数的组分：
4、pa66粉末94-100份，金属氧化物1-5份，金属有机骨架化合物（mof）0.5-1份，偶联剂0.1-0.5份，表面活性剂0.1-0.5份，润湿分散剂0.1-0.5份，电解质0.2-0.5份。
5、优选的，所述pa66粉末的平均粒度5μm，堆积密度0.5g/cm3，熔点为265℃；粉末状pa66原料，可以提高纺丝浆料的可纺性能，改善纤维的表面形貌和力学性能。
6、优选的，所述金属氧化物为纳米氧化铁、纳米氧化铜、纳米氧化铝中的一种或多种，金属氧化物的平均粒径为300nm；金属氧化物中的金属均具有导电性能且成本低，能够实现低成本下抗静电的目的。
7、优选的，所述mof为mof-uio-66(zr)、hkust-1、zif-8、mils中的一种或多种，mof的平均粒径为200nm；mof优异的比表面积和多孔结构，其特殊的微观表面效能促进了纤维分子链分子间作用力的表达，从而在将其加入到pa66纤维中时能够提高产品的导电性能和抗蠕变性能。
8、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述硅烷偶联剂为三氯乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧硅烷、三氯丙烯基硅烷中的一种或多种；硅烷偶联剂是市场上较为成熟的产品，材料易得成本低，通过添加偶联剂，能够促进pa66粉末与金属氧化物和mof的交联与粘连，提高纺丝浆料的均一性和可纺性。
9、优选的，所述表面活性剂类型为阴离子表面活性剂，具体为烷基苯磺酸盐、聚硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯中的一种或多种。
10、优选的，所述润湿分散剂为磺基琥珀酸二异辛酯钠，固含量为70-75%，ph为5.0-7.0，粘度＜200。
11、表面活性剂和润湿分散剂的添加，能够增强纺丝浆料的分散均匀性，提高各组分之间的相容性，促进各组分之间的粘连和交联，增强最终纺丝浆料的可纺性能。
12、优选的，所述电解质包括聚苯胺（pan）和氯化锂（licl），聚苯胺（pan）和氯化锂（licl）的质量比为1:1。
13、上述纺丝浆料的制备方法，过程如下：
14、（1）备料：按照纺丝浆料中各组分的配比，称重备用；
15、（2）制备金属氧化物体系：
16、将金属氧化物、电解质加入烧杯中，加入一定量的去离子水在室温下搅拌2-3h，得到混合浆a；将混合浆a放入球磨机内研磨3-4h，使混合浆a内的颗粒平均粒径小于150nm，得到分散均匀的混合浆b；将混合浆b过滤，对滤饼干燥去除水分，得到分散均匀的金属氧化物体系，备用；
17、该过程，能够得到分散均匀的金属氧化物体系，且通过球磨处理，减小金属氧化物的颗粒粒径，为后续pa66纺丝浆料制备中均匀混合创造基础；
18、（3）制备mof材料：
19、将mof、润湿分散剂、表面活性剂加入到烧杯中，在室温下搅拌2-3h，得到混合料a，随后将混合料a放入球磨机进行球磨处理研磨3-4h，当混合料a中的mof的平均粒径小于100nm时，停止研磨，得到混合料b；将研磨合格、分散均匀的混合料b过滤，取滤并干燥，得到mof材料，包袋后备用；
20、mof在与润湿分散剂和表面活性剂混合并经过球磨后，能够得到相容性和粘连性好的混合体系，该混合体系与金属氧化物体系混合才能够制备抗蠕变性能和抗静电性能优良的pa66纤维；
21、（4）pa66纺丝浆料分散体系制备：
22、将pa66粉末、表面活性剂和偶联剂加入搅拌桶中，以300-500rpm搅拌30-50min，然后加入步骤（2）的金属氧化物体系和步骤（3）的mof材料继续以400-700rpm速度搅拌2-3h，制得混合均匀的pa66纺丝浆料；为了保证纺丝浆料的可纺性，使用动态光散射分析仪（dls）测量纺丝浆料中颗粒的分散性（颗粒粒度和粒度分布）。
23、纺丝浆料的分散均一性和各组分之间的相容性是保证浆料性能的主要因素；通过纺丝浆料的原料组成设置，使各原料之间相容性好；通过纺丝浆料的制备方法，使各原料分散均匀，从而使用该纺丝浆料能够制备得到抗蠕变性高、抗静电性能高的纺丝纤维。
24、相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
25、1、本发明提供的改性pa66纺丝浆料纤维的制备方法，具有操作简便、可纺性能优良的优势；其中，熔融纺丝浆料中金属氧化物和mof的添加，可以在前纺过程中使pa66分子链构成众多物理交联点，形成三维连通结构，促进分子链排列，提高其取向度；pa66分子链取向度和结晶度的提高，可以在其受到外力作用时，阻挡分子链发生滑移和移动，从而制备得到的pa66纤维具有良好的抗蠕变力学性能。
26、2、本发明中，添加金属氧化物和mof的pa66纤维具有较大的比表面积和孔隙率，形成三维交联导电连通网络，电解质分布在三维交联导电连通网络中增强纤维的导电性能，达到抗静电效果；另外于金属氧化物和mof的双效协同作用力，诱导pa66纤维之间搭建三维互通型导电网络，增加材料最终的导电能力，达到抗静电效果
27、3、本发明在pa66纤维前纺中，双螺杆挤出机的八个加热区温度设置，使pa66分子链缠结打开发生取向重排，双螺杆的转速的设置，对纺丝浆料提供剪切力，使pa66分子链发生结晶；后纺中，采用熔融纺丝-超倍拉伸法，能够更大可能的提高pa66分子链取向度和结晶度，有效构筑三维交联导电网络；上述设置，使纺丝浆料中的各组分充分结合作用，得到具有良好的抗蠕变性和抗静电的pa66纤维。
28、4、本发明制备的pa66纤维具有优异的抗蠕变力学性能抗静电性能，可以应用在民用纺织品、国防军工和航天领域发挥至关重要作用。