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一種改性聚苯硫醚纖維的制備方法與流程


發(fā)布時間:

2020-10-22

聚苯硫醚(pps)纖維是一種特種纖維,具有優(yōu)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(fā)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(yōu)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(fā)電廠、鋼鐵廠、水泥廠等高溫煙氣過濾。
  目前,已進行生產和使用的聚苯硫醚纖維多維短纖維,而隨著人們對環(huán)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為一種趨勢,因此開發(fā)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(yōu)點,能有效滿足高效過濾的需求;而為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為例,與聚苯硫醚共混后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為苛刻,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(fā)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。
  為實現上述目的,本發(fā)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.將改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機內,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(yōu)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(fā)份為0~0.2%,灰份為0.3~0.5%。
  優(yōu)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(guī)三元共聚物的共混物。
  優(yōu)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(guī)三元共聚物的質量比為7~9:1~3。
  優(yōu)選的,所述改性混合物、pa6與增強纖維之間的混合質量比為2~8:2~7:0~2。
  優(yōu)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,所述增強纖維為長纖維。
  優(yōu)選的,所述步驟s2中的擠出溫度為60~150℃。
  優(yōu)選的,所述多級牽伸至少包括兩道牽伸,且一道牽伸的溫度為70℃~100℃,二道牽伸的溫度為115℃~130℃。
  優(yōu)選的,所述熱定型溫度為110℃~200℃。
  本發(fā)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(fā)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(yōu)點。
  具體實施方式
  下面將對本發(fā)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(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
  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(guī)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(fā)份0.2%,灰份為0.3%;
  且抗氧化劑:改性劑:聚苯硫醚樹脂為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.將改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機內,熔融混合,并擠出制得初生纖維,且本步驟中改性混合物:pa6:增強纖維為7:2:1,擠出溫度為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,一道牽伸的溫度為90℃,二道牽伸的溫度為130℃;熱定型的溫度為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(guī)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(fā)份0.1%,灰份為0.4%;
  且抗氧化劑:改性劑:聚苯硫醚樹脂為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.將改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機內,熔融混合,并擠出制得初生纖維,且本步驟中改性混合物:pa6:增強纖維為8:1:1,擠出溫度為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,一道牽伸的溫度為70℃,二道牽伸的溫度為120℃;熱定型的溫度為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(guī)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(fā)份0.1%,灰份為0.5%;
  且抗氧化劑:改性劑:聚苯硫醚樹脂為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.將改性混合物、pa6和增強纖維至于擠出機內,熔融混合,并擠出制得初生纖維,且本步驟中改性混合物:pa6:增強纖維為8:1:0,擠出溫度為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,一道牽伸的溫度為60℃,二道牽伸的溫度為115℃;熱定型的溫度為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(fā)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(fā)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(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
 
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