[發明專利]紡絲級聚甲醛材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310624892.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103756246A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 黎澤東;陳玉仙;張海濤;唐曉東;余秋林;曠佳;施成宏;普雪濤
• 申請（專利權）人: 云南云天化股份有限公司
• 主分類號: C08L59/04
• 分類號: C08L59/04;D01F6/94
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明屬于高分子工程塑料技術領域，尤其涉及一種纖維級聚甲醛及其制備方法，該方法是通過單體配比、潤滑劑等助劑添加比例的調整來獲得可紡性能優異、強度高、拉伸回復性能良好的纖維級聚甲醛。

背景技術

聚甲醛是一種綜合性能優良的工程塑料，被廣泛用于汽車、電子電氣、家用電器、精密機械和建筑材料等行業。

由于聚甲醛擁有優異的綜合性能，因此由纖維級聚甲醛專用料所制備的聚甲醛纖維也繼承了其大部分的優點，聚甲醛纖維具有高剛、高強的特點，纖維尺寸穩定性好，耐化學性，尤其是耐堿性優異。為此，聚甲醛纖維可廣泛的應用于混凝土增強材料、網狀過濾材料以及繩索等領域。

由于聚甲醛樹脂的結晶速率快，在纖維的熔融紡絲、拉伸定型工序中，原纖維容易斷裂，導致聚甲醛纖維的生產效率低，其工業化生產受到限制；同時，因拉伸倍率過低，影響纖維強度，使得纖維制品的市場開拓和運用受到限制。由于普通的聚甲醛由于結晶度高、結晶快，且樹脂本身添加的助劑較多（尤其是無機類的），而不適合紡絲，因此紡絲級聚甲醛材料專用料的開發是必須的。

現有的技術中，有通過調整機體樹脂結晶速率來改善纖維制品的可紡性，從而提高強度的方法；還有有通過改性紡絲聚甲醛，優化熔融紡絲工藝，提高紡絲效率，使紡絲穩定的方法。

專利文件CN102677217A公開了一種將納米碳酸鈣改性后與聚甲醛混合，然后將該混合物用雙螺桿擠出、造粒，再進行干燥、紡絲的技術方案。該專利指出改性后的納米碳酸鈣聚甲醛復合纖維力學性能都有較好的提高，纖維表面變得粗糙，密度變大，在于水泥的共混中混合效果更好；該方法未進行基體樹脂本身結晶調節，樹脂在紡絲過程中的可紡性較差，初生纖維繞卷易斷絲；并且樹脂基體中填充有無機粒子，拉伸時易產生應力集中，纖維拉伸易出現“毛絲”（少量纖維拉伸時斷裂）；同時，因纖維拉伸倍率低，強度低。

專利文件CN101792938B公開了一種采用熔融指數較低（MFR=1.8g/10min）的聚甲醛紡絲的方法，為克服熔融指數過低熔體流動性差，不利于初生纖維的卷繞，而采用多級緩冷、多級拉伸的方法，以獲得均勻性較好、高模、高強、性能穩定的纖維；該方法工藝復雜，纖維制品的生產過程中不可控因素較多；且原料的選擇有所限制，普通牌號或低粘度產品在其現有的工藝下達不到目標要求，因而作為聚甲醛纖維的工業化生產將受到限制。

專利文件CN102011201A公開了一種通過緩冷-驟冷的方法處理初生纖維，控制結晶，制備高強度聚甲醛纖維的方法。該方法選用不同粘度的聚甲醛，采用熱溶液水浴加壓拉伸，以獲得高斷裂強度的聚甲醛纖維；該方法通過纖維的后處理調節其結晶，以求獲得高強度的纖維制品，但其初生纖維的拉伸定型工藝較為復雜，生產效率低，成本較高，在中高端市場競爭力較弱，產品的市場推廣以及應用受到了極大的限制。

專利文件CN1504508A、CN100334271C公開了通過調節氧化烯單元的比例，控制結晶，以求制得具有高強度、高彈性模數的聚甲醛纖維的方法。前者通過控制半縮醛末端基含量、調節氧化烯單元的量、選取適宜范圍的熔融指數，來提高生產效率，并制備高強度、高彈性模量的聚甲醛樹脂拉伸體；后者在調節氧化烯單元的量、控制半縮醛末端基含量以及半結晶時間的基礎上，進一步對纖維的拉伸工藝進行補充，如牽引速率、加熱溫度等，以制備高強度、高彈性模數的聚甲醛纖維；但在后期紡絲過程中的流動性、分散性不好，影響最終產品性能，易在纖維中產生應力集中點，纖維斷裂頻繁，初生纖維拉伸受到限制，生產效率低。且生產工藝復雜，成本高，使得生產出的聚甲醛纖維的實用性以及其推廣受到限制。

因此需要一種用于紡絲的聚甲醛材料，該材料具有低成本，且流動性和分散性較好，提高可紡性，能夠生產出高強度纖維制品，生產工藝簡單易操作，與現有技術相比，成本較低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種紡絲級聚甲醛材料及其制備方法，該材料具有低成本，且流動性和分散性較好，提高可紡性，能夠生產出高強度纖維制品，生產工藝簡單易操作，與現有技術相比，成本較低。

本發明的紡絲級聚甲醛材料及其制備方法，紡絲級聚甲醛材料由下列原料熔融擠出形成，該原料按重量份包括以下組份：聚甲醛樹脂聚合物100份，抗氧劑0.01-3份，甲醛吸收劑0.01-7份，潤滑劑0.05-5份。

進一步，聚甲醛樹脂聚合物中，每100mol的甲醛重復單元含有氧化烯結構單元為0.5_-6mol；其中，氧化烯結構單元中R1、R2選自氫或碳原子數為1-4的烷烴，n為2-4；