一种蓄热调温聚丙烯单丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种蓄热调温聚丙烯单丝的制备方法，包括（1）碱式硫酸镁晶须的改性处理；（2）PP增强改性；（3）相变微胶囊的制备；（4）涂覆液的制备；（5）对无油聚丙烯单丝进行涂覆处理。本发明专利技术制备的蓄热调温聚丙烯单丝强度大，能显著增加建筑墙体的强度；本发明专利技术制备的蓄热调温聚丙烯单丝亲水性能好，与墙体材料粘结力好；本发明专利技术制备的聚丙烯单丝具有蓄热调温的功效，冬暖夏凉，提高居住舒适感，满足人们更高层次的居住需求。的居住需求。的居住需求。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热调温聚丙烯单丝的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种聚丙烯单丝的制备方法。

技术介绍

[0002]相变材料（PCM）作为储能介质，利用其相态转变吸收或释放能量，达到储能调温的目的。相变材料大致分为四种类型：固
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气型相变材料、液
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气型相变材料、固
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液型相变材料和固
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固型相变材料。固
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液型相变材料相变潜热较高，在相变过程中近似恒温，因此，固液相变材料应用较为广泛。相变材料被广泛应用于建筑、调温纺织品、航天等领域。相变材料用在消防服中，可以有效减小热压，为高温火场下的劳动者提供必要的安全防护；用在宇航服中，具有抵御太空极端温度的功能。在军事领域，相变智能调温纺织品可用于飞行保暖手套，军用冷、热气候战靴，军用潜水服等；在医用领域，蓄热调温织物用作医用恒温绷带或手术服等；在服用领域，可用作运动服、休闲服、工作服、宇航服、鞋帽等，能提高着装舒适性。
[0003]常用的相变材料可以分为无机类和有机类，无机相变材料主要是结晶水合物，常见的有Na2SO4•
10H2O、Na2HPO4•
12H2O、CaCI2•
6H2O，其缺点是易析出分离，需预先添加助剂来防止过冷和相分离。有机相变材料具有较低的相变温度和较高的相变潜热，无过冷析出现象，相变过程中体积变化小，经过多次热循环热性能不退化，使用寿命长。有机相变材料包括高级脂肪烃、脂肪酸、有机脂、多元醇等。相变材料常用的生产方法有：纺丝法、相变材料微胶囊法、中空纤维填充法、后整理法和高分子接枝改性法。其中，相变材料微胶囊法能有效解决相变材料易泄露的缺点。
[0004]现有的PP单丝的强度与高要求领域的应用还有差距；随着人们生活水平的提高，对建材的性能提出了新的要求，目前关于蓄热调温纤维方面的研究较少。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可蓄热调温的蓄热调温聚丙烯单丝的制备方法。
[0006]本专利技术的技术解决方案是：一种蓄热调温聚丙烯单丝的制备方法，其特征是：包括下列步骤：（1）碱式硫酸镁晶须（MOSw，长径比25
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35）的改性处理：将碱式硫酸镁晶须与水按照质量比1:45
‑
55的比例混合，配置成晶须浆料，超声处理1h，再机械搅拌4h，即可得到分散的碱式硫酸镁晶须；称取5wt%的月桂酸，加入一定量的无水乙醇，搅拌溶解。将晶须浆料65
‑
75℃恒温磁力搅拌，将改性剂
‑
乙醇缓慢加入，恒温搅拌60min；得到的白色浆料经过抽滤，分别用大量乙醇和水洗涤，滤饼60℃烘干，粉碎，过400目筛；（2）PP增强改性将PP、3%
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5%改性硫酸镁晶须、1%
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2% PP
‑
g
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MAH、0.5%
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1%KH570、0.2%
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0.5%抗氧剂1010在高混机中以1200
‑
1500 r/min 转速混合，混合时间5min，混合温度130℃，在双螺杆挤出机上挤出造粒；物料经熔融挤出后，水冷、风干、切粒得到了PP增强母料，在单螺杆纺丝
机上纺丝，得到高强聚丙烯单丝；（3）相变微胶囊的制备；（4）涂覆液的制备40%
‑
50%相变微胶囊，6%
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8%聚乙烯醇（PVA），1%
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2%高分子羟乙基纤维素（HEC）用作增稠剂，0.5%
‑
1%水性体系防沉降剂HT
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200，0.5%
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1%水性体系偶联剂Wetlink78，溶剂选用去离子水和乙醇的混合液（去离子水和乙醇的体积比为70:30）；（5）对无油聚丙烯单丝进行涂覆处理：利用带有凹槽的转轮将涂覆液涂覆在聚丙烯单丝上，经过牵伸，热风干燥、上油、卷绕，即得蓄热调温聚丙烯单丝，卷绕速度为15
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20m/min。
[0007]双螺杆挤出机上挤出造粒时，挤出机1
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9区的温度为230
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260℃，机头温度为240
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250℃，螺杆主机转速为300～310rpm。
[0008]具体的纺丝工艺为：纺丝温度为270℃，过滤网目数为150目，液体冷却温度为25℃，热水拉伸温度93℃，热风拉伸温度140℃，总拉伸倍率8.0，一级拉伸倍率6.4，热定型温度160℃，纺制线径为0.21mm高强聚丙烯单丝。
[0009]相变微胶囊的制备方法是：以D
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甘露醇、肉豆蔻酸复合相变材料为芯材，壁材选用异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）和二乙烯三胺（DETA）反应形成的聚脲采用原位聚合法制备相变微胶囊：将15g D
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甘露醇，15g肉豆蔻酸和7.5g IPDI混合均匀，倒入含有1.5g月桂醇聚氧乙烯醚（Brij
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35）的150mL去离子水中，并在7000r/min转速下持续搅拌10min，然后将4g DETA的10mL的去离子水溶液滴加到上述体系中，30℃保温0.5h，然后升温至60℃保温4h，所制备的产品连续洗涤、抽滤3次后进行干燥处理后得到微胶囊固体粉末，然后用100目铜筛筛分得到相变微胶囊。
[0010]本专利技术制备的蓄热调温聚丙烯单丝强度大，能显著增加建筑墙体的强度；本专利技术制备的蓄热调温聚丙烯单丝亲水性能好，与墙体材料粘结力好；本专利技术制备的聚丙烯单丝具有蓄热调温的功效，冬暖夏凉，提高居住舒适感，满足人们更高层次的居住需求。
[0011]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0012]图1是本专利技术产品升温曲线示意图。
[0013]图2是本专利技术产品降温曲线示意图。
具体实施方式
[0014]实施例1：（1）碱式硫酸镁晶须（MOSw，长径比25
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35）的改性处理：将碱式硫酸镁晶须与水按照1:50（质量比）的比例混合，配置成晶须浆料，超声处理1h，再机械搅拌4h，即可得到分散的碱式硫酸镁晶须。称取5wt%的月桂酸，加入一定量的无水乙醇，搅拌溶解。将晶须浆料70℃恒温磁力搅拌，将改性剂
‑
乙醇缓慢加入，恒温搅拌60min。得到的白色浆料经过抽滤，分别用大量乙醇和水洗涤，滤饼60℃烘干，粉碎，过400目筛。
[0015]（2）PP增强改性将PP，3%
‑
5%改性硫酸镁晶须，1%
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2% PP
‑
g
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MAH，0.5%
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1%KH570，0.2%
‑
0.5%抗氧剂1010在高混机中以1200～1500 r/min 转速混合，混合时间5min，混合温度130℃，在双螺杆
挤出机上挤出造粒。挤出机1
‑
9区的温度为230
‑
260℃，机头温度为240...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄热调温聚丙烯单丝的制备方法，其特征是：包括下列步骤：（1）碱式硫酸镁晶须的改性处理：将碱式硫酸镁晶须与水按照质量比1:45
‑
55的比例混合，配置成晶须浆料，超声处理，再机械搅拌，即可得到分散的碱式硫酸镁晶须；称取5wt%的月桂酸，加入一定量的无水乙醇，搅拌溶解；将晶须浆料65
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75℃恒温磁力搅拌，将改性剂
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乙醇缓慢加入，恒温搅拌；得到的白色浆料经过抽滤，分别用大量乙醇和水洗涤，滤饼烘干，粉碎，过筛；（2）PP增强改性将PP、3%
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5%改性硫酸镁晶须、1%
‑
2% PP
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g
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MAH、0.5%
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1%KH570、0.2%
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0.5%抗氧剂1010在高混机中以1200～1500 r/min 转速混合，在双螺杆挤出机上挤出造粒；物料经熔融挤出后，水冷、风干、切粒得到了PP增强母料，在单螺杆纺丝机上纺丝，得到高强聚丙烯单丝；（3）相变微胶囊的制备；（4）涂覆液的制备40%
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50%相变微胶囊，6%
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8%聚乙烯醇，1%
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2%高分子羟乙基纤维素用作增稠剂，0.5%
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1%水性体系防沉降剂HT
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200，0.5%
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1%水性体系偶联剂Wetlink78，溶剂选用去离子水和乙醇的混合液；（5）对无油...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海燕，成晓燕，司淼，徐锦锦，
申请(专利权)人：南通新帝克单丝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：