一種改性聚苯硫醚纖維的制備方法與流程
發布時間：
2020-10-22
聚苯硫醚(pps)纖維是一種特種纖維，具有優異的耐化學腐蝕性、耐高溫性、良好的阻燃性、絕緣性等，廣泛用于火力發電廠、鋼鐵廠、水泥廠等高溫煙氣過濾。
背景技術：
聚苯硫醚(pps)纖維是一種特種纖維，具有優異的耐化學腐蝕性、耐高溫性、良好的阻燃性、絕緣性等，廣泛用于火力發電廠、鋼鐵廠、水泥廠等高溫煙氣過濾。
目前，已進行生産和使用的聚苯硫醚纖維多維短纖維，而随着人們對環境重視程度的提高，提高高溫煙氣過濾材料的過濾效率以成爲一種趨勢，因此開發出一種具有高性能、高過濾效率的材料具有重要意義。其中，納米纖維因其纖維細、比表面積高、長徑比大的優點，能有效滿足高效過濾的需求；而爲制成具體高性能的納米聚苯硫醚纖維，在現有技術中，多采用共混技術進行聚苯硫醚纖維的制備；
以超細纖維pa6爲例，與聚苯硫醚共混後能有效提高聚苯硫醚纖維的制備速度和性能；但是，其共混制備的條件較爲苛刻，如pa6在高于290℃的條件下易出現降解現象，而pps在低于290℃的條件下又存在流動性差的問題，因此在進行pa6與pps共混制備時，需要嚴格控制制備溫度在290℃，從而則大大提升了聚苯硫醚纖維的制備難度。
鑒于此，有必要提供一種能簡單制備pa6與pps共混改性纖維的方法。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種改性聚苯硫醚纖維的制備方法，以有效實現高性能聚苯硫醚纖維的制備，滿足高效過濾的需求，并達到降低制備難度的效果。
爲實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種改性聚苯硫醚纖維的制備方法，具體包括如下步驟：
s1.按照1：3～10：40～90的比例混合抗氧化劑、改性劑和聚苯硫醚樹脂，得到改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機内，熔融混合，并擠出制得初生纖維；
s3.對初生纖維進行多級牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品。
優選的，所述聚苯硫醚樹脂采用自線性聚苯硫醚樹脂或支化聚苯硫醚樹脂，且聚苯硫醚樹脂的組分包括：揮發份爲0～0.2％，灰份爲0.3～0.5％。
優選的，所述改性劑選用聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物的共混物。
優選的，所述聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物的質量比爲7～9：1～3。
優選的，所述改性混合物、pa6與增強纖維之間的混合質量比爲2～8：2～7:0～2。
優選的，所述增強纖維采用玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維中的一種或多種。進一步的，所述增強纖維爲長纖維。
優選的，所述步驟s2中的擠出溫度爲60～150℃。
優選的，所述多級牽伸至少包括兩道牽伸，且一道牽伸的溫度爲70℃～100℃，二道牽伸的溫度爲115℃～130℃。
優選的，所述熱定型溫度爲110℃～200℃。
本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：
向聚苯硫醚樹脂中混入特定比例的改性劑，以此對聚苯硫醚樹脂進行改性處理，使得聚苯硫醚樹脂在低溫條件下也能具有良好的流動性，進而降低聚苯硫醚樹脂與pa6的混合條件，并達到降低高性能的改性聚苯硫醚纖維制備難度的效果。
另外，由本發明制成的改性聚苯硫醚纖維中還混入有抗氧化劑和增強纖維，有效提高了改性聚苯硫醚纖維的抗氧化性和結構強度，使其具有使用壽命長、纖維強度高、抗斷裂性能好、過濾效果好的優點。
具體實施方式
下面将對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的範圍。
實施例1
抗氧化劑：md1024；
改性劑：質量混合比9:1的聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物的共混物；
聚苯硫醚樹脂：自線性聚苯硫醚樹脂，包括揮發份0.2％，灰份爲0.3％；
且抗氧化劑：改性劑：聚苯硫醚樹脂爲1：3：80；
增強纖維：玻璃纖維ecs11-03-540；
s1.按照上述比例混合抗氧化劑，改性劑和聚苯硫醚樹脂，制得改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機内，熔融混合，并擠出制得初生纖維，且本步驟中改性混合物：pa6：增強纖維爲7:2:1，擠出溫度爲150℃；
s3.對初生纖維進行多級牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品；且本步驟中采用兩道牽伸，一道牽伸的溫度爲90℃，二道牽伸的溫度爲130℃；熱定型的溫度爲180℃。
本實施例中，所獲取的聚苯硫醚樹脂的改性混合物在80℃以上即具有良好的流動性，最終制得的改性聚苯硫醚纖維成品線密度1.89dtex，斷裂強度4.15cn/dtex。
實施例2
抗氧化劑：md1024；
改性劑：質量混合比8:2的聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物的共混物；
聚苯硫醚樹脂：自線性聚苯硫醚樹脂，包括揮發份0.1％，灰份爲0.4％；
且抗氧化劑：改性劑：聚苯硫醚樹脂爲1：7：60；
增強纖維：玻璃纖維ecs11-03-540；
s1.按照上述比例混合抗氧化劑，改性劑和聚苯硫醚樹脂，制得改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機内，熔融混合，并擠出制得初生纖維，且本步驟中改性混合物：pa6：增強纖維爲8:1:1，擠出溫度爲130℃；
s3.對初生纖維進行多級牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品；且本步驟中采用兩道牽伸，一道牽伸的溫度爲70℃，二道牽伸的溫度爲120℃；熱定型的溫度爲150℃。
本實施例中，所獲取的聚苯硫醚樹脂的改性混合物在70℃以上即具有良好的流動性，最終制得的改性聚苯硫醚纖維成品線密度2.2dtex，斷裂強度4.35cn/dtex。
實施例3
抗氧化劑：md1024；
改性劑：質量混合比7:3的聚乙烯與乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物的共混物；
聚苯硫醚樹脂：自線性聚苯硫醚樹脂，包括揮發份0.1％，灰份爲0.5％；
且抗氧化劑：改性劑：聚苯硫醚樹脂爲1：5：90；
增強纖維：玻璃纖維ecs11-03-540；
s1.按照上述比例混合抗氧化劑，改性劑和聚苯硫醚樹脂，制得改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機内，熔融混合，并擠出制得初生纖維，且本步驟中改性混合物：pa6：增強纖維爲8:1:0，擠出溫度爲100℃；
s3.對初生纖維進行多級牽伸、熱定型，從而制得改性聚苯硫醚纖維成品；且本步驟中采用兩道牽伸，一道牽伸的溫度爲60℃，二道牽伸的溫度爲115℃；熱定型的溫度爲120℃。
本實施例中，所獲取的聚苯硫醚樹脂的改性混合物在50℃以上即具有良好的流動性，最終制得的改性聚苯硫醚纖維成品線密度2.16dtex，斷裂強度4.65cn/dtex。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。
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