一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维及其制备方法，制备方法为：将聚丙烯和分散相聚合物混合得到混合物后进行熔融共混纺丝，通过控制分散相聚合物和聚丙烯之间的界面张力不低于0.5

【技术实现步骤摘要】
一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于纺丝
，涉及一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)是由丙烯通过聚合反应得到的聚合物，在各行各业的应用十分广泛，得益于其独有的质轻、保暖、疏水、导湿和耐酸碱等特性，在民用和家用纺织、卫生材料、建筑工程、分离过滤等产业领域的需求正呈现日益增长的趋势。而面对日益增长的应用需求，聚丙烯主链全烷烃的结构限制了其性能的进一步提升。
[0003]聚丙烯纤维分子主链引入极性基团主要有两种方法，分别为接枝改性和共聚改性。
[0004]接枝改性通过对聚丙烯树脂或者纤维通过引发出自由基的方式，利用自由基进一步实现极性基团接入分子主链。接枝改性需要自由基作为中介，往往制备流程繁琐工艺复杂，效率不高。此外其需要破坏主链结构，因此对最终纤维有负面影响，并且引入的基团往往只能在聚合物表面。专利CN110886087B通过对原料聚丙烯纤维进行硫酸和梯度双氧水溶液浸泡处理得到羟基改性的聚丙烯纤维，但该方法对纤维产生了侵蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维的制备方法，其特征在于，将聚丙烯和分散相聚合物混合得到混合物后进行熔融共混纺丝，通过控制分散相聚合物和聚丙烯之间的界面张力不低于0.5
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‑3N/m制得具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维；分散相聚合物由羟基聚丙烯共聚物经前处理得到；前处理的过程即羟基聚丙烯共聚物与氢键捕捉剂进行反应的过程；氢键捕捉剂的结构式如下：式中，R1为碳原子个数为12～20的烷烃结构，R2为碳原子个数为10～15的烷烃结构；具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维由纤维本体以及分布在纤维本体表面的凸起或凹槽构成，凸起为相对于纤维本体表面凸出的部分，凹槽为相对于纤维本体表面凹陷的部分。2.根据权利要求1所述的一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维的制备方法，其特征在于，前处理的具体步骤如下：(i)将羟基聚丙烯共聚物加入到温度为105～110℃的溶剂中，配置成固体含量为10～30wt％的溶液，搅拌溶解2～5h后恒温至90～100℃；(ii)向溶液中加入氢键捕捉剂后搅拌0.5～2h，其中，氢键捕捉剂用量相对于羟基聚丙烯共聚物用量的质量百分比为M
P
，M
P
的取值范围为5wt％～20wt％；(iii)去除溶剂，将产物粉碎并干燥。3.根据权利要求2所述的一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维的制备方法，其特征在于，通过调整常数a的取值并控制常数C<1调整凸起的类型和长径比，凸起的类型包括球状凸起、椭球状凸起、短微纤状凸起和长微纤状凸起，凸起的长径比为凸起在纤维轴向上的长度与凸起在纤维横向上的长度的比值，取值范围为1～1
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106；常数a的计算公式如下：常数a的计算公式如下：常数a的计算公式如下：式中，η
m
为聚丙烯的粘度，单位为Pa
·
s；为应力应变速率，单位为s
‑1；D
d
为聚合物共混物在流入喷丝孔前分散相聚合物的初始直径，单位为m；v为分散相聚合物和聚丙烯之间的界面张力，单位为N/m；p为分散相聚合物的粘度和聚丙烯的粘度的比值；常数C的计算公式如下：W
a
＝γ
d
+γ
m
‑
Γ；式中，F为熔融共混纺丝时纤维所受的拉伸应力，单位为N；D为分散相的直径，单位为m；
A为具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维的横截面积，单位为m2；W
a
为聚丙烯与分散相聚合物之间的界面结合功，单位为N/m；γ
d
和γ
m
分别为分散相聚合物和聚丙烯的表面能，单位为N/m；常数a的取值区间为(0,0.1]时，凸起的类型为球状凸起，凸起的长径比为1；常数a的取值区间为(0.1,1]时，凸起的类型为球状和椭球状凸起，凸起的长径比为1～10；常数a的取值区间为(1,4]时，凸起的类型为短微纤状凸起，凸起的长径比为3～100；常数a的取值区间为(4,1.5
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105)时，凸起的类型为长微纤状凸起，凸起的长径比为10～1
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106。4.根据权利要求3所述的一种具有表面凹凸结构的羟基聚丙烯共聚物纤维的制备方法，其特征在于，常数a的取值是通过调节聚丙烯的粘度和分子量及其分布、分散相聚合物的种类和分子量及其分布、熔体挤出的速度、纺丝温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，王立诚，潘丹，孙俊芬，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：