一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及材料制备领域，本发明专利技术的一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法，本发明专利技术使用抗氧化树脂料、紫外屏蔽剂和光稳定剂与聚苯硫醚树脂熔融纺丝得到，不同于普通的光稳定策略，本发明专利技术使用二氧化钛纳米粒制备得到的紫外屏蔽剂使本发明专利技术的聚苯硫醚纤维具有了较好的光稳定效果。该种紫外屏蔽剂使用合适厚度的二氧化硅包覆外壳，不仅抑制了二氧化钛纳米粒子的光催化性能，还保留了二氧化钛纳米粒子的紫外吸收能力；有机硅烷的表面接枝能提高纳米粒子与聚苯硫醚材料的相容性，进一步盖上材料的抗紫外老化性能。本发明专利技术的聚苯硫醚纤维在紫外光照射下颜色变化小，力学性能下降程度弱，是一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维，能长期在室外环境中工作。境中工作。

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及材料制备领域，尤其是一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯硫醚纤维是一种线型高分子量结晶性高聚物，具有很高的热稳定性、耐化学腐蚀性、阻燃性及良好的加工性能。PPS纤维的强度、耐热性与Nomex等芳纶相近，耐腐蚀性能优于Nomex，仅次于聚四氟乙烯纤维，可在航天航空及军事等领域中用于绝缘、阻燃等用途，近年来已成为十分重要的高性能热塑性高分子材料之一。
[0003]CN111549392A提供了一种抗菌聚苯硫醚纤维的制备方法，该方法采用聚苯硫醚抗菌母粒来制备抗菌聚苯硫醚纤维，所述的聚苯硫醚抗菌母粒，以重量百分数计，由以下原料组成：抗菌粉体为20％～30％，抗氧剂为0.2％～0.3％，分散剂为4％～7％，聚苯硫醚粉体为62.7％～75.8％，原料的重量百分数之和为100％；所述的抗菌粉体，以重量百分数计，由以下原料组成：聚合物包封的CePO4纳米粉体80％，Ce(OH)4纳米粉体为20％。采用该专利技术制备的抗菌聚苯硫醚母粒进行纺丝，所纺的抗菌聚苯硫醚纤维力学性能优良，具有优异的抗菌性能。按一定比例与普通聚苯硫醚纤维混纺制备的抗菌织物便具有较高的抑菌率，可以大幅度降低抗菌织物的生产成本。
[0004]CN111118655A公开了一种抗氧化聚苯硫醚纤维的制备方法，具体包括如下步骤：S1.制备改性抗氧化剂：将无机纳米粒子使用偶联剂进行有机偶联剂处理，然后将无机纳米粒子和有机抗氧化剂分别混入乙醇水溶液中，制得溶液A和溶液B；均匀混合溶液A与溶液B，制得改性抗氧化剂溶液；选取60％的改性抗氧化剂溶液进行蒸馏干燥，得到改性抗氧化剂母粒；S2.制备抗氧化聚苯硫醚纤维：将改性抗氧化剂母粒与聚苯硫醚树脂混合，并进行共混熔融纺丝，制得抗氧化初生纤维；对初生纤维进行多级牵伸；利用改性抗氧化剂溶液浸润牵伸后的初生纤维；对浸润后的初生纤维进行热定型，从而制得抗氧化聚苯硫醚纤维成品。
[0005]CN110295402A公开了一种聚苯硫醚纤维的制备方法，涉及特种高分子材料加工
，该方法包括(a)原料预处理、(b)纺丝、(c)拉伸、(d)热定型步骤，步骤(b)纺丝：将预处理后的PPS切片加入纺丝设备中进行纺丝，喷出的纺丝经冷却、卷绕，即得初生纤维，其中牵伸比为6～18；步骤(c)拉伸：初生纤维先经预热，之后进入热槽进行一道拉伸，一道拉伸倍率为牵伸比的0.6～0.85％；接着再让纤维经过热管进行二道拉伸，二道拉伸倍率为牵伸比的0.1～0.4％；步骤(d)热定型：对经过拉伸的纤维进行热定型，热定型倍率为牵伸比的0.85～1.1％，从而制得聚苯硫醚纤维成品。该专利技术工艺简单、应用性强，制得的聚苯硫醚纤维具有优良的综合性能，可替代进口产品，从而解决国外产品对国内工业的制约。
[0006]以上技术和现有研究发现无论是进口还是国产PPS纤维在阳光照射情况下都会发生颜色改变，纤维从浅黄色变成深黄色，纤维逐渐失去光泽，且随着阳光照射时间的增加纤维颜色越来越深，同时纤维断裂强度明显下降，大大限制了PPS这一高性能纤维的应用。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法。
[0008]一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法，其制备方法为：
[0009]按照质量份数，将0.4
‑
0.7份的抗氧化剂和3.2
‑
6.8份的共聚树脂在温度为160
‑
180℃，转速50
‑
80r/min哈克转矩流变仪中处理10
‑
20min，得到抗氧化树脂料，然后将得到的抗氧化树脂料和98
‑
115份的聚苯硫醚树脂，0.8
‑
1.8份的紫外屏蔽剂和0.4
‑
0.8份的光稳定剂加入到微型纺丝机中，在280
‑
320℃，70
‑
90r/min的条件下熔融共混5
‑
10min，然后在150
‑
180℃下进行挤出拉伸；所述的拉伸采用两道拉伸工艺，一道拉伸温度为90
‑
120℃，二道拉伸温度为120
‑
150℃，热定型温度为180
‑
200℃。
[0010]所述的紫外屏蔽剂为一种有机修饰壳核结构紫外屏蔽剂的制备方法为：
[0011]按照质量份数，将50
‑
86份的二氧化钛纳米粒子加入到150
‑
275份的有机溶剂中，在35
‑
45℃下超声分散20
‑
30min，然后将0.8
‑
2.5份的烯丙基二甲氧基硅烷溶解到10
‑
30份的有机溶剂中，缓慢的加入到反应釜中，控制10
‑
40min加完，然后在20
‑
40℃，搅拌反应0.5
‑
2h,；再加入10
‑
15份的可聚合有机锌，0.02～0.2份1,3
‑
二乙烯基
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷铂，控温65
‑
75℃搅拌1
‑
3h混合均匀，过滤，洗涤、干燥，得到所述的一种有机修饰壳核结构紫外屏蔽剂。
[0012]可聚合有机锌选自：烯丙基溴化锌、二甲基丙烯酸锌、4
‑
戊烯基溴化锌；
[0013]所述的有机溶剂为无水乙醇或异丙醇。
[0014]所述的共聚树脂为乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯共聚树脂或乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物或聚苯乙烯马来酸酐共聚物。
[0015]所述的抗氧化剂2,6
‑
二叔丁基对甲酚或双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯。
[0016]所述的光稳定剂为2,4
‑
二
‑
叔丁基
‑6‑
(5
‑
氯
‑
2H
‑
苯并三唑
‑2‑
基)苯酚或双(2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶基)癸二酸酯。
[0017]本专利技术提供了一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法，使用抗氧化树脂料、紫外屏蔽剂和光稳定剂与聚苯硫醚树脂熔融纺丝得到，不同于普通的光稳定策略，本专利技术使用二氧化钛纳米粒制备得到的紫外屏蔽剂使本专利技术的聚苯硫醚纤维具有了较好的光稳定效果。该种紫外屏蔽剂使用合适厚度的二氧化硅包覆外壳，不仅抑制了二氧化钛纳米粒子的光催化性能，还保留了二氧化钛纳米粒子的紫外吸收能力；有机硅烷
‑
咪唑啉酮的表面接枝结构能提高纳米粒子与聚苯硫醚材料的相容性，进一步盖上材料的抗紫外老化性能。本专利技术的聚苯硫醚纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法，其制备方法为：按照质量份数，将0.4
‑
0.7份的抗氧化剂和3.2
‑
6.8份的共聚树脂在温度为160
‑
180℃，转速50
‑
80r/min哈克转矩流变仪中处理10
‑
20min，得到抗氧化树脂料，然后将得到的抗氧化树脂料和98
‑
115份的聚苯硫醚树脂，0.8
‑
1.8份的紫外屏蔽剂和0.4
‑
0.8份的光稳定剂加入到微型纺丝机中，在280
‑
320℃，70
‑
90r/min的条件下熔融共混5
‑
10min，然后在150
‑
180℃下进行挤出拉伸；所述的拉伸采用两道拉伸工艺，一道拉伸温度为90
‑
120℃，二道拉伸温度为120
‑
150℃，热定型温度为180
‑
200℃。2.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于：所述的紫外屏蔽剂为一种有机修饰壳核结构紫外屏蔽剂，其制备方法为：按照质量份数，将50
‑
86份的二氧化钛纳米粒子加入到150
‑
275份的有机溶剂中，在35
‑
45℃下超声分散20
‑
30min，然后将0.8
‑
2.5份的烯丙基二甲氧基硅烷溶解到10
‑
30份的有机溶剂中，缓慢的加入到反应釜中，控制10
‑
40min加完，然后在20
‑
40℃，搅拌反应0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄泰萍，苏有辉，龙小樊，李联风，
申请(专利权)人：黄泰萍，
类型：发明
国别省市：