本发明属于合成纤维技术领域,具体涉及一种高机械强度的锦纶纤维母粒及其制备方法。
背景技术:
锦纶,即聚酰胺纤维,俗称尼龙(nylon),英文名称polyamide(简称pa),密度大约1.15g/cm3,是分子主链上含有重复酰胺基团-nhco-的热塑性树脂总称,包括脂肪族pa,脂肪-芳香族pa和芳香族pa。其中,脂肪族pa品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
锦纶最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混纺织物中稍加入一些锦纶,可大大提高其耐磨性;当拉伸至3~6%时,弹性回复率可达100%;能经受上万次折挠而不断裂。锦纶纤维的强度比棉花高1~2倍、比羊毛高4~5倍,是粘胶纤维的3倍。
虽然现有的锦纶纤维具有较好的强度,但随着纤维面料的不断发展,对纤维的功能性要求也在不断提高。
技术实现要素:
解决的技术问题:本发明的目的是提供一种高机械强度的锦纶纤维母粒及其制备方法。
技术方案:一种高机械强度的锦纶纤维母粒,原料以重量份计包括:聚酰胺20-30份,聚对苯二甲酸丙二醇酯2-5份,聚乙二醇0.6-1.2份,碳酸钙0.5-1份,硬质酸钠0.3-0.7份,聚乙烯5-10份,偶联剂0.3-0.6份,热塑性丁苯橡胶0.5-2份和乙烯-丙烯酸共聚物1-2份。
进一步地,聚乙二醇为聚乙二醇2000。
进一步地,偶联剂为硅烷类偶联剂。
上述高机械强度的锦纶纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯和溶剂加入到反应釜中,搅拌混合30-40分钟,然后加入偶联剂,在真空条件下升温至70-80℃,继续搅拌15-20分钟,得到反应物;
步骤2,将反应物中的溶剂蒸干,得到改性增强体;
步骤3,将改性增强体粉碎,得到粉末;
步骤4,将步骤3得到的粉末与聚酰胺、聚乙二醇、碳酸钙、硬质酸钠和乙烯-丙烯酸共聚物混合搅拌均匀,挤出造粒,得到高机械强度的锦纶纤维母粒。
进一步地,步骤1中溶剂为丁基甲苯或三氯乙烯。
进一步地,步骤1中溶剂的加入量为热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚乙烯总质量的8-10倍。
进一步地,步骤1中真空条件的真空度为0.04-0.07mpa。
进一步地,步骤3中粉碎后的粒径为2mm以下。
有益效果:本发明利用热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚乙烯在溶剂存在的体系中实现偶联共混,形成了韧性好、耐高温和抗湿性的混合增强体。本发明通过制备增强体,加强了母粒的机械强度、耐热性(>220℃)能以及降低了材料吸湿性(<0.5%)。
具体实施方式
实施例1
一种高机械强度的锦纶纤维母粒,原料以重量份计包括:聚酰胺20份,聚对苯二甲酸丙二醇酯2份,聚乙二醇0.6份,碳酸钙0.5份,硬质酸钠0.3份,聚乙烯5份,偶联剂0.3份,热塑性丁苯橡胶0.5份和乙烯-丙烯酸共聚物1份。
其中,聚乙二醇为聚乙二醇2000;偶联剂为硅烷类偶联剂。
上述高机械强度的锦纶纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯和溶剂加入到反应釜中,搅拌混合30-40分钟,然后加入偶联剂,在真空条件下升温至70℃,继续搅拌15分钟,得到反应物;
步骤2,将反应物中的溶剂蒸干,得到改性增强体;
步骤3,将改性增强体粉碎,得到粉末;
步骤4,将步骤3得到的粉末与聚酰胺、聚乙二醇、碳酸钙、硬质酸钠和乙烯-丙烯酸共聚物混合搅拌均匀,挤出造粒,得到高机械强度的锦纶纤维母粒。
其中,步骤1中溶剂为丁基甲苯,溶剂的加入量为热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚乙烯总质量的8倍,真空条件的真空度为0.04mpa;步骤3中粉碎后的粒径为2mm以下。
将所得母粒融纺制成纤维,测得纤维强度为63.2cn/tex、断裂伸长率为27.5%。
实施例2
一种高机械强度的锦纶纤维母粒,原料以重量份计包括:聚酰胺22份,聚对苯二甲酸丙二醇酯3份,聚乙二醇0.7份,碳酸钙0.8份,硬质酸钠0.4份,聚乙烯6份,偶联剂0.5份,热塑性丁苯橡胶1.2份和乙烯-丙烯酸共聚物1.3份。
其中,聚乙二醇为聚乙二醇2000;偶联剂为硅烷类偶联剂。
上述高机械强度的锦纶纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯和溶剂加入到反应釜中,搅拌混合30-40分钟,然后加入偶联剂,在真空条件下升温至70℃,继续搅拌15分钟,得到反应物;
步骤2,将反应物中的溶剂蒸干,得到改性增强体;
步骤3,将改性增强体粉碎,得到粉末;
步骤4,将步骤3得到的粉末与聚酰胺、聚乙二醇、碳酸钙、硬质酸钠和乙烯-丙烯酸共聚物混合搅拌均匀,挤出造粒,得到高机械强度的锦纶纤维母粒。
其中,步骤1中溶剂为丁基甲苯,溶剂的加入量为热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚乙烯总质量的10倍,真空条件的真空度为0.04mpa;步骤3中粉碎后的粒径为2mm以下。
将所得母粒融纺制成纤维,测得纤维强度为67.8cn/tex、断裂伸长率为28.1%。
实施例3
一种高机械强度的锦纶纤维母粒,原料以重量份计包括:聚酰胺27份,聚对苯二甲酸丙二醇酯4份,聚乙二醇0.9份,碳酸钙0.8份,硬质酸钠0.5份,聚乙烯8份,偶联剂0.5份,热塑性丁苯橡胶1.5份和乙烯-丙烯酸共聚物1.7份。
其中,聚乙二醇为聚乙二醇2000;偶联剂为硅烷类偶联剂。
上述高机械强度的锦纶纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯和溶剂加入到反应釜中,搅拌混合30-40分钟,然后加入偶联剂,在真空条件下升温至75℃,继续搅拌15分钟,得到反应物;
步骤2,将反应物中的溶剂蒸干,得到改性增强体;
步骤3,将改性增强体粉碎,得到粉末;
步骤4,将步骤3得到的粉末与聚酰胺、聚乙二醇、碳酸钙、硬质酸钠和乙烯-丙烯酸共聚物混合搅拌均匀,挤出造粒,得到高机械强度的锦纶纤维母粒。
其中,步骤1中溶剂为丁基甲苯,溶剂的加入量为热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚乙烯总质量的8倍,真空条件的真空度为0.04mpa;步骤3中粉碎后的粒径为2mm以下。
将所得母粒融纺制成纤维,测得纤维强度为61.5cn/tex、断裂伸长率为26.3%。
实施例4
一种高机械强度的锦纶纤维母粒,原料以重量份计包括:聚酰胺30份,聚对苯二甲酸丙二醇酯5份,聚乙二醇1.2份,碳酸钙1份,硬质酸钠0.7份,聚乙烯10份,偶联剂0.6份,热塑性丁苯橡胶2份和乙烯-丙烯酸共聚物2份。
其中,聚乙二醇为聚乙二醇2000;偶联剂为硅烷类偶联剂。
上述高机械强度的锦纶纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯和溶剂加入到反应釜中,搅拌混合30-40分钟,然后加入偶联剂,在真空条件下升温至80℃,继续搅拌15分钟,得到反应物;
步骤2,将反应物中的溶剂蒸干,得到改性增强体;
步骤3,将改性增强体粉碎,得到粉末;
步骤4,将步骤3得到的粉末与聚酰胺、聚乙二醇、碳酸钙、硬质酸钠和乙烯-丙烯酸共聚物混合搅拌均匀,挤出造粒,得到高机械强度的锦纶纤维母粒。
其中,步骤1中溶剂为丁基甲苯,溶剂的加入量为热塑性丁苯橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚乙烯总质量的8倍,真空条件的真空度为0.07mpa;步骤3中粉碎后的粒径为2mm以下。
将所得母粒融纺制成纤维,测得纤维强度为66.2cn/tex、断裂伸长率为29.3%。