[發明專利]一種聚乙烯醇母料-聚乳酸復合纖維及其用途

有效

• 申請號: 201610225679.3
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN107287691B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 向鵬偉;周霖;王華全;冷平;張振宇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團四川維尼綸廠
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F8/10;D01F1/10;C09K8/68;C09K8/467;C09K8/508
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 李靖

一種聚乙烯醇母料?聚乳酸復合纖維，其特征在于：所述復合纖維由聚乙烯醇母料和聚乳酸共混改性后再經熔融紡絲制得，聚乙烯醇母料與聚乳酸的共混的質量比例為3～7：2～6，所述改性復合纖維中含有?NH?CO?基團。本發明提供的聚乙烯醇?聚乳酸復合纖維水溶性、強度高、在水中分散性好，模量≥260cN/dtex、纖維斷裂伸長率10～20%、纖維分散等級達1級，5%產品的水溶液升溫至90℃經過5小時纖維的溶解率達35～60%，5%產品的水溶液升溫至90℃經過25小時纖維的溶解率達99.5～100%。

技術領域

本發明涉及一種聚乙烯醇母料-聚乳酸共混改性復合纖維及其在油氣田壓裂液、油氣田固井劑、油氣田暫堵劑制備中的應用。

背景技術

聚乙烯醇和聚乳酸均是可降解的環境友好型高分子材料，將兩者進行適當改性共混制備成復合纖維，用途廣泛，且對環境污染小。

然而聚乙烯醇是結晶性聚合物，分子中含有大量羥基，能形成大量的分子內和分子間氫鍵，使其熔點高達220-240℃，而分解溫度低，160℃開始脫水，200℃開始分解，PVA的熔點與分解溫度接近，難以直接熱塑加工成型。

目前國內外的技術大多是通過共聚或增塑方法來減弱聚乙烯醇分子內和分子間的作用力，降低其熔點，使聚乙烯醇具有可熱塑加工性，從而獲得可熔融加工的改性聚乙烯醇樹脂或溶劑共混樹脂。共聚改性過程復雜，工業化生產難度大。在聚乙烯醇中加入增塑劑后進行改性，其工藝相對較簡單，但要想使聚乙烯醇實現熔融加工，制備出性能穩定的聚乙烯醇改性母料，進而進一步與聚乳酸共混改性制備復合纖維，是眾多研究者關注的熱點技術。

中國專利，熱塑性聚乙烯醇-聚乳酸共混材料及其制備方法(CN201310128678.3)，研究了聚乙烯醇和聚乳酸共混改性制備可熔融加工的復合材料，但該方法制備的復合材料不能滿足多倍熱拉伸的需求，無法進一步制備成性能良好的纖維。

發明內容

本發明目的之一在于提供一種聚乙烯醇母料-聚乳酸共混改性復合纖維。

本發明的目的之二在于提供一種將本發明所述聚乙烯醇母料-聚乳酸共混改性復合纖維在制備油氣田壓裂液中的用途。

本發明的目的之三在于提供一種將本發明所述聚乙烯醇母料-聚乳酸共混改性復合纖維在制備油氣田暫堵劑中的用途。

本發明的目的之四在于提供一種將本發明所述聚乙烯醇母料-聚乳酸共混改性復合纖維在制備油氣田固井劑中的用途。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種聚乙烯醇母料-聚乳酸復合纖維，其特征在于：所述復合纖維由聚乙烯醇母料和聚乳酸共混改性后再經熔融紡絲制得，聚乙烯醇母料與聚乳酸共混的質量比例為3～7∶2～6，所述改性復合纖維中含有-NH-CO-基團。

優選的，上述-NH-CO-基團摩爾含量為0.5～5.5％(mol)。

上述復合纖維線密度為5～1000dtex，長度1～20mm，在水中的溶解溫度為80～130℃；將所述復合纖維配制成5％(w)的水溶液，升溫至90℃，經過5小時溶解35％以上，經過25小時溶解99％以上。

本發明所述聚乙烯醇母料-聚乳酸復合纖維的結晶度為70～90％。

本發明所述聚乙烯醇母料-聚乳酸復合纖維的干斷裂強度為8～20cN/dtex，斷裂伸長率為10～200％，模量≥260cN/dtex。

本發明所述聚乙烯醇母料-聚乳酸復合纖維使用的主要原料聚乙烯醇母料是在20～100℃條件下，在聚合度1000～2000，醇解度95～99.9％(mol)的聚乙烯醇中至少加入沸點大于200℃的酰胺類化合物(優選N-甲基乙酰胺)共混改性制備而得，添加的酰胺類化合物占聚乙烯醇母料總重量的5～20％。