一种改性聚苯硫醚纤维的制备方法与流程
发布时间：
2020-10-22
聚苯硫醚(pps)纤维是一种特种纤维，具有优异的耐化学腐蚀性、耐高温性、良好的阻燃性、绝缘性等，广泛用于火力发电厂、钢铁厂、水泥厂等高温烟气过滤。
背景技术：
聚苯硫醚(pps)纤维是一种特种纤维，具有优异的耐化学腐蚀性、耐高温性、良好的阻燃性、绝缘性等，广泛用于火力发电厂、钢铁厂、水泥厂等高温烟气过滤。
目前，已进行生产和使用的聚苯硫醚纤维多维短纤维，而随着人们对环境重视程度的提高，提高高温烟气过滤材料的过滤效率以成为一种趋势，因此开发出一种具有高性能、高过滤效率的材料具有重要意义。其中，纳米纤维因其纤维细、比表面积高、长径比大的优点，能有效满足高效过滤的需求；而为制成具体高性能的纳米聚苯硫醚纤维，在现有技术中，多采用共混技术进行聚苯硫醚纤维的制备；
以超细纤维pa6为例，与聚苯硫醚共混后能有效提高聚苯硫醚纤维的制备速度和性能；但是，其共混制备的条件较为苛刻，如pa6在高于290℃的条件下易出现降解现象，而pps在低于290℃的条件下又存在流动性差的问题，因此在进行pa6与pps共混制备时，需要严格控制制备温度在290℃，从而则大大提升了聚苯硫醚纤维的制备难度。
鉴于此，有必要提供一种能简单制备pa6与pps共混改性纤维的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改性聚苯硫醚纤维的制备方法，以有效实现高性能聚苯硫醚纤维的制备，满足高效过滤的需求，并达到降低制备难度的效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性聚苯硫醚纤维的制备方法，具体包括如下步骤：
s1.按照1：3～10：40～90的比例混合抗氧化剂、改性剂和聚苯硫醚树脂，得到改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增强纤维至于挤出机内，熔融混合，并挤出制得初生纤维；
s3.对初生纤维进行多级牵伸、热定型，从而制得改性聚苯硫醚纤维成品。
优选的，所述聚苯硫醚树脂采用自线性聚苯硫醚树脂或支化聚苯硫醚树脂，且聚苯硫醚树脂的组分包括：挥发份为0～0.2％，灰份为0.3～0.5％。
优选的，所述改性剂选用聚乙烯与乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的共混物。
优选的，所述聚乙烯与乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的质量比为7～9：1～3。
优选的，所述改性混合物、pa6与增强纤维之间的混合质量比为2～8：2～7:0～2。
优选的，所述增强纤维采用玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维中的一种或多种。进一步的，所述增强纤维为长纤维。
优选的，所述步骤s2中的挤出温度为60～150℃。
优选的，所述多级牵伸至少包括两道牵伸，且一道牵伸的温度为70℃～100℃，二道牵伸的温度为115℃～130℃。
优选的，所述热定型温度为110℃～200℃。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
向聚苯硫醚树脂中混入特定比例的改性剂，以此对聚苯硫醚树脂进行改性处理，使得聚苯硫醚树脂在低温条件下也能具有良好的流动性，进而降低聚苯硫醚树脂与pa6的混合条件，并达到降低高性能的改性聚苯硫醚纤维制备难度的效果。
另外，由本发明制成的改性聚苯硫醚纤维中还混入有抗氧化剂和增强纤维，有效提高了改性聚苯硫醚纤维的抗氧化性和结构强度，使其具有使用寿命长、纤维强度高、抗断裂性能好、过滤效果好的优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
抗氧化剂：md1024；
改性剂：质量混合比9:1的聚乙烯与乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的共混物；
聚苯硫醚树脂：自线性聚苯硫醚树脂，包括挥发份0.2％，灰份为0.3％；
且抗氧化剂：改性剂：聚苯硫醚树脂为1：3：80；
增强纤维：玻璃纤维ecs11-03-540；
s1.按照上述比例混合抗氧化剂，改性剂和聚苯硫醚树脂，制得改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增强纤维至于挤出机内，熔融混合，并挤出制得初生纤维，且本步骤中改性混合物：pa6：增强纤维为7:2:1，挤出温度为150℃；
s3.对初生纤维进行多级牵伸、热定型，从而制得改性聚苯硫醚纤维成品；且本步骤中采用两道牵伸，一道牵伸的温度为90℃，二道牵伸的温度为130℃；热定型的温度为180℃。
本实施例中，所获取的聚苯硫醚树脂的改性混合物在80℃以上即具有良好的流动性，最终制得的改性聚苯硫醚纤维成品线密度1.89dtex，断裂强度4.15cn/dtex。
实施例2
抗氧化剂：md1024；
改性剂：质量混合比8:2的聚乙烯与乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的共混物；
聚苯硫醚树脂：自线性聚苯硫醚树脂，包括挥发份0.1％，灰份为0.4％；
且抗氧化剂：改性剂：聚苯硫醚树脂为1：7：60；
增强纤维：玻璃纤维ecs11-03-540；
s1.按照上述比例混合抗氧化剂，改性剂和聚苯硫醚树脂，制得改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增强纤维至于挤出机内，熔融混合，并挤出制得初生纤维，且本步骤中改性混合物：pa6：增强纤维为8:1:1，挤出温度为130℃；
s3.对初生纤维进行多级牵伸、热定型，从而制得改性聚苯硫醚纤维成品；且本步骤中采用两道牵伸，一道牵伸的温度为70℃，二道牵伸的温度为120℃；热定型的温度为150℃。
本实施例中，所获取的聚苯硫醚树脂的改性混合物在70℃以上即具有良好的流动性，最终制得的改性聚苯硫醚纤维成品线密度2.2dtex，断裂强度4.35cn/dtex。
实施例3
抗氧化剂：md1024；
改性剂：质量混合比7:3的聚乙烯与乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的共混物；
聚苯硫醚树脂：自线性聚苯硫醚树脂，包括挥发份0.1％，灰份为0.5％；
且抗氧化剂：改性剂：聚苯硫醚树脂为1：5：90；
增强纤维：玻璃纤维ecs11-03-540；
s1.按照上述比例混合抗氧化剂，改性剂和聚苯硫醚树脂，制得改性混合物；
s2.将改性混合物、pa6和增强纤维至于挤出机内，熔融混合，并挤出制得初生纤维，且本步骤中改性混合物：pa6：增强纤维为8:1:0，挤出温度为100℃；
s3.对初生纤维进行多级牵伸、热定型，从而制得改性聚苯硫醚纤维成品；且本步骤中采用两道牵伸，一道牵伸的温度为60℃，二道牵伸的温度为115℃；热定型的温度为120℃。
本实施例中，所获取的聚苯硫醚树脂的改性混合物在50℃以上即具有良好的流动性，最终制得的改性聚苯硫醚纤维成品线密度2.16dtex，断裂强度4.65cn/dtex。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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