[發明專利]一種聚酰胺材料增強專用玄武巖纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201611096319.4
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN107033584B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 德陽力久云智知識產權運營有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/10;D01F9/08;D06M15/564;D06M11/65;D06M11/38;D06M13/513;D06M13/224
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 熊曉果;馮精恒

本發明公開了一種聚酰胺材料增強專用玄武巖纖維及其制備方法，本發明玄武巖纖維是經過特殊浸潤劑在生產過程中的處理而得到的，所述浸潤劑包括以下重量份組分：40?60份的成膜劑、5?15份的偶聯劑、1?5份潤滑劑、10?20份的改性劑、30?50份的水；改性劑包括質量比為2?4︰1?3︰1?4的硝酸鹽、強堿、季銨鹽；該玄武巖纖維由于表面粗糙度大并接枝有大量活性基團，玄武巖纖維與聚酰胺材料之間的化學鍵合和機械鉚合能力強，該玄武巖纖維與聚酰胺材料的相容性好，能在聚酰胺材料中大量添加和應用。

技術領域

本發明涉及玄武巖纖維領域，具體涉及一種聚酰胺材料增強專用玄武巖纖維及其制備方法。

背景技術

玄武巖纖維是一種新出現的新型無機環保綠色高性能纖維材料，是未來我國重點發展的四大高性能纖維之一，它是由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成的玄武巖石料在高溫熔融后，通過紡絲工藝制備而成的。玄武巖連續纖維不僅穩定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優異性能，而且，玄武巖纖維的生產工藝產生的廢棄物少，對環境污染小，產品廢棄后可直接轉入生態環境中，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環保材料。玄武巖連續纖維已在纖維增強復合材料、摩擦材料、造船材料、隔熱材料、汽車行業、高溫過濾織物以及防護領域等多個方面得到了廣泛的應用。

聚酰胺是大分子主鏈重復單元中含有酰胺基團的高聚物的總稱，聚酰胺材料具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦系數低，易于加工；但由于聚酰胺分子具有強極性的特點，導致聚酰胺材料存在吸濕性強，尺寸穩定性差的缺陷，同時，聚酰胺材料阻燃性較差，因此，在某些特殊環境下，聚酰胺材料需要進行阻燃、防水或提高尺寸穩定性等改性處理后才能進行應用。現今對聚酰胺材料的纖維增強改性主要采用玻璃纖維材料進行改性處理，改性效果顯著，但玻璃纖維生產成本高、環境污染大，嚴重限制了玻璃纖維在聚酰胺材料改性中的應用，開發一種成本低廉、綠色環保、性能優異的新型纖維材料替代玻璃纖維對聚酰胺材料進行改性處理的問題急需得到解決。因而，可以預見，將無毒、無污染、來源廣泛、性能優異、穩定好的玄武巖纖維用于聚酰胺材料的增強必將是今后提高聚酰胺材料性能的新趨勢。但由于現有玄武巖纖維自身結構和性能穩定，纖維表面光滑、表面活性位點少，造成玄武巖纖維在改性過程中難以與聚酰胺材料化學鍵合和機械鉚合形成統一的、穩定的整體，即玄武巖纖維在聚酰胺材料中是獨立存在，對聚酰胺材料的增強作用也相對減弱，增強效果不甚理想，玄武巖纖維添加量少。

發明內容

本發明的目的在于克服現有玄武巖纖維與聚酰胺材料相容性差的缺陷，提供一種聚酰胺材料增強專用玄武巖纖維及其制備方法；本發明玄武巖纖維是經過特殊浸潤劑在生產過程中的處理而得到的，該玄武巖纖維由于表面粗糙度大并接枝有大量活性基團，玄武巖纖維與聚酰胺材料之間的化學鍵合和機械鉚合能力強，該玄武巖纖維與聚酰胺材料的相容性好，能在聚酰胺材料中大量添加和應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種聚酰胺材料增強專用玄武巖纖維的制備方法，包括以下步驟：

（1）將玄武巖礦石進行粉碎處理，得到玄武巖礦石粉體；

（2）將步驟1得到粉體加熱，熔融，形成紡絲熔液；

（3）將步驟2得到的紡絲熔液進行拉絲，得到玄武巖纖維原絲；

（4）將步驟3得到的玄武巖纖維原絲用浸潤劑進行浸潤改性處理；

（5）將步驟4得到的經過浸潤改性處理的原絲進行退解、并捻，得到聚酰胺材料增強專用玄武巖纖維。