【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织纤维领域，具体为一种抗拉锦纶纤维及其制备方法。
技术介绍
1、锦纶产品具备优越的性能，在合成纤维中，锦纶的耐磨性最好，断裂强度大，断裂伸长率大，耐酸性能优良，亲水性很好，在众多合纤之中仅比维纶略低。锦纶对酸性染料的接受度很高，总体染色性较好。因此其身影遍布各个领域，在日常生活中更是不可或缺。
2、但锦纶产品在现实应用当中仍然存在许多问题，比如锦纶纤维拉伸强度较差，表面电阻非常大，存在的静电问题容易在加工及运输工程中发生火灾等危害，制成的产品如服装等容易产生静电。因此对锦纶纤维进行改性以提升其抗静电性能、阻燃性能、抗拉伸性能和自修复性能是十分必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种抗拉锦纶纤维及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种抗拉锦纶纤维，所述抗拉锦纶纤维是由改性锦纶和改性石墨烯混合进行熔融纺丝制得。
4、作为优化，述改性锦纶是先用盐酸对粉末后的锦纶母粒进行解聚得到低聚锦纶，再将低聚锦纶依次和乙二胺、呋喃二甲酸反应制得。
5、作为优化，所述改性石墨烯是由预处理石墨烯依次和马来酸酐、乙酸酐反应制得。
6、作为优化，所述预处理石墨是由酰氯化石墨烯依次和氨丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷制得。
7、作为优化，所述酰氯化石墨是由氧化石墨烯依次和氯乙酸、草酰氯反应制得。
8、一种抗拉锦纶纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
9、(1)将锦纶母粒用粉磨机磨成粒径小于100μm的锦纶粉末后，将锦纶粉末和质量分数为30％的盐酸按照质量比1:20～30混合，在50～60℃下300～500r/min降解2～3h，过滤，用丙酮和纯水各洗涤3～5次，再在60～70℃下干燥5～7h，得到低聚锦纶；将低聚锦纶、乙二胺和无水乙醇按照质量比1:10～20:80～90在70～80℃下200～300r/min反应30～40min，过滤，用乙醇洗涤3～5次，在60～70℃下干燥5～7h，得到预改性锦纶；预改性锦纶、呋喃二甲酸、次磷酸钠和纯水按照质量比1:1～1.2:0.006～0.008:10～12混合，在氮气保护下，在200～240℃下，200～300r/min反应4～6h，过滤，用纯水洗涤3～5次，在氮气氛围下150～200℃干燥22～26h，得到改性锦纶；
10、(2)将氧化石墨烯纯水按照质量比1:1000～1200混合，室温下超声分散1～2h，再加入氧化石墨烯质量50～60倍的氢氧化钠，在0～5℃下200～300r/min搅拌1～2h，再加入氧化石墨烯质量50～60倍的氯乙酸反应2～3h，过滤，用纯水洗涤3～5次，在0～5℃，1～2kpa下，干燥5～7h，得到羧基化氧化石墨烯；将羧基化氧化石墨烯、n,n-二甲基甲酰胺、草酰氯和无水乙醚按照质量比5～7:1:5～7:25～35混合，在室温下，200～300r/min反应8～10h，得到酰氯化石墨烯；酰氯化石墨烯、氨丙基二甲氧基甲基硅烷、三乙胺和二氯甲烷按照质量比1:1:3～5:20～30混合，在氮气保护下40℃，200～300r/min反应10～14h，过滤，用二氯甲烷洗涤3～5次，在氮气气氛30～40℃下干燥3～5h，得到预处理石墨烯；再将预处理石墨烯、二甲基二甲氧基硅烷和质量分数为80％的乙醇溶液按照质量比1:6～7:50～60混合，在45～55℃下以200～300r/min反应3～5h，再加入二甲基二甲氧基硅烷质量的0.2～0.3倍的氨丙基二甲基甲氧基硅烷，继续反应20～30min，过滤，用纯水和无水乙醇各洗涤3～5次，在50～60℃，1～2kpa下干燥2～3h，得到预改性石墨烯；再将预改性石墨烯、马来酸酐和n,n-二甲基甲酰胺按照质量比4～5:1:80～100混合，在25℃，200～300r/min反应2～3h，再加入马来酸酐质量0.2～0.3倍的乙酸钠、马来酸酐质量0.8～1倍乙酸酐和马来酸酐质量0.1～0.2倍对苯二酚，在40～50℃，200～300r/min反应2～3h，过滤，用纯水洗涤3～5次，在30～40℃，1～2kpa下干燥2～3h，得到改性石墨烯；
11、(3)先将改性锦纶和改性石墨烯各自在70～80℃，1～2kpa下干燥10～14h，再加入到纺丝机中熔融纺丝，选用微孔直径为0.18～0.22mm、长径比为3:1的喷丝板，在260～270℃的纺丝温度，3000～4000m/min的牵引速度下进行纺丝，制备得到抗拉锦纶纤维。
12、作为优化，步骤(1)所述的改性锦纶的反应过程如下：
13、
14、作为优化，步骤(2)所述改性石墨烯的反应过程如下：
15、
16、
17、作为优化，步骤(1)所述氧化石墨烯的型号为g405797。
18、作为优化，步骤(2)步骤(2)所述锦纶母粒型号为n477565。
19、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
20、本专利技术在制备抗拉锦纶纤维时，先用盐酸对粉磨后的锦纶母粒进行解聚得到低聚锦纶，再将低聚锦纶依次和乙二胺反应，将低聚锦纶进行氨基封端，再加入呋喃二甲酸进行聚合，制得带有呋喃环的改性锦纶；再用氯乙酸将氧化石墨烯上的羟基羧基化，再用草酰氯将羧基转化为酰氯，得到酰氯化石墨烯，再将酰氯化石墨烯依次和氨丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、氨丙基二甲基甲氧基硅烷反应制得预改性石墨烯，再将预改性石墨烯依次和马来酸酐、乙酸酐反应，制得改性石墨烯；将改性锦纶和改性石墨烯混合均匀，用纺丝机进行熔融纺丝，制备得到抗拉锦纶纤维。
21、首先，由于锦纶嵌段共聚了呋喃环这一刚性结构，可以提升所制得的纤维的抗拉强度；其次，由于在石墨烯表面通过酰氯和氨基的反应与硅氧烷的水解自聚接枝上了硅氧烷长链，其与基体相容性好，可以相互作用形成连续致密的包裹炭层，从而有效地提升了材料的阻燃性能；最后，由于硅氧烷长链末端使用氨基封端，再依次和马来酸酐、乙酸酐反应，接枝上了马来酰亚胺的结构，再将改性锦纶和改性石墨烯混合加入到纺丝机当中熔融纺丝，使得改性锦纶上的呋喃环和改性石墨烯上的马来酰亚胺发生双烯合成反应，从而提升锦纶纤维的抗拉伸性能和自修复的性能。
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1.一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述抗拉锦纶纤维是由改性锦纶和改性石墨烯混合进行熔融纺丝制得。
2.根据权利要求1所述的一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述改性锦纶是先用盐酸对粉磨后的锦纶母粒进行解聚得到低聚锦纶，再将低聚锦纶依次和乙二胺、呋喃二甲酸反应制得。
3.根据权利要求1所述的一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述改性石墨烯是由预处理石墨烯依次和马来酸酐、乙酸酐反应制得。
4.根据权利要求3所述的一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述预处理石墨是由酰氯化石墨烯依次和氨丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷制得。
5.根据权利要求4所述的一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述酰氯化石墨是由氧化石墨烯依次和氯乙酸、草酰氯反应制得。
6.一种抗拉锦纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
7.根据权利要求6所述的一种抗拉锦纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化石墨烯的型号为G405797。
8.根据权利要求6所述的一种抗拉锦纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤(
...【技术特征摘要】
1.一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述抗拉锦纶纤维是由改性锦纶和改性石墨烯混合进行熔融纺丝制得。
2.根据权利要求1所述的一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述改性锦纶是先用盐酸对粉磨后的锦纶母粒进行解聚得到低聚锦纶，再将低聚锦纶依次和乙二胺、呋喃二甲酸反应制得。
3.根据权利要求1所述的一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述改性石墨烯是由预处理石墨烯依次和马来酸酐、乙酸酐反应制得。
4.根据权利要求3所述的一种抗拉锦纶纤维，其特征在于，所述预处理石墨是由酰氯化石墨烯依次和氨丙基二甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠清，李建东，
申请(专利权)人：江苏欣鑫纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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