[發明專利]一種磺酰化廢膠粉改性的聚酰胺工業纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 201710419230.5
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107268117A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王新志;張凱;鄭海迪
• 申請（專利權）人: 安徽圣源橡塑科技有限公司
• 主分類號: D01F8/12
• 分類號: D01F8/12;D01F8/10;D01F8/16;D01F1/10;C08C19/04;C08C19/20
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及聚酰胺纖維技術領域，尤其涉及一種磺酰化廢膠粉改性的聚酰胺工業纖維及其制備方法。

背景技術

我國是輪胎生產和汽車大國，隨著家庭汽車擁有量的快速上漲，每年產生了大量的廢舊輪胎，如何有效的回收利用這些廢舊輪胎，防止環境污染，具有十分重要的現實意義和巨大的經濟價值。目前較為常見的廢舊輪胎回收方法主要有原型直接利用、焚燒生熱、舊輪胎翻新、生產再生橡膠、生產硫化橡膠粉等幾種。其中生產橡膠粉是最為常見的處理方法，其在改性瀝青、道路鋪設、運動場所鋪設橡膠制品等領域被廣泛應用。

聚酰胺纖維是世界上最早實現工業化生產的合成纖維，主要品種有聚酰胺6纖維和聚酰胺66纖維，在工業上主要用作制備傳送帶、地毯、漁網、工業濾布、繩索等。聚酰胺纖維存在耐光耐熱性差、模量低、抗靜電性差、抗蠕變性差等缺陷，在生產過程中往往需要對其進行改性處理，以提高其綜合性能。一些研究者以納米云母粉對聚酰胺6纖維進行改性處理，可提高纖維的急彈性變形回復率，但是纖維的強度降低，云母粉的分散性也是個難題；有的研究者用有機物如聚醚胺、磺酰化β-環糊精等對聚酰胺纖維進行改性，對聚酰胺纖維的抗靜電性、吸水性以及染色性等有一定的改善作用，但是這些有機改性材料也提高了產品的生產成本。

發明內容

本發明為了彌補已有技術的缺陷，提供一種磺酰化廢膠粉改性的聚酰胺工業纖維及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種磺酰化廢膠粉改性的聚酰胺工業纖維，所述的聚酰胺工業纖維是由以下重量份的原料制備得到：聚酰胺纖維50-100份、磺酰化廢膠粉1-5份、超細稀土尾礦粉1-2份、氨基硅油0.5-5份。

所述的聚酰胺纖維為聚酰胺6纖維或聚酰胺66纖維。

所述的磺酰化廢膠粉由以下方法制備得到：將廢舊丁腈橡膠加工粉碎為50-100目微粉，隨后將其完全浸入氧化液中氧化處理5-6h，處理結束后廢膠粉經水洗、干燥后投入反應容器中，加入二氯甲烷，開啟攪拌裝置，加熱至80-90℃，隨后再加入對甲苯磺酰氯、三氯化鐵，恒溫回流反應10-15h后過濾出料，濾物經醇洗、干燥后即得。

所述的氧化液為濃度為30%的雙氧水與冰醋酸、水按照0.1:0.5:1-5的重量份復配而成。

所述的廢膠粉、二氯甲烷、對甲苯磺酰氯、三氯化鐵的用量比為1g：10-15ml：0.1-0.5g：0.1-0.5g。

所述的一種磺酰化廢膠粉改性的聚酰胺工業纖維的制備方法，具體步驟如下：

（1）將所有物料投入高速混料機中混料均勻后送入雙螺桿擠出機擠出造粒；

（2）所得粒料送入紡絲機原料腔體，在280-295℃條件下進行熔融紡絲，即得所述的改性聚酰胺工業纖維。

本發明將傳統的廢丁腈橡膠粉進行改性處理后用于作為聚酰胺纖維的改性材料，在降低生產成本的同時獲得具有良好使用性能的聚酰胺工業纖維，具體的改性處理為：先將廢膠粉在雙氧水/冰醋酸的混合溶液進行氧化處理，使其表面暴露出功能團，隨后在溶劑體系中在三氯化鐵的催化作用下使用對甲苯磺酰氯進行廢膠粉表面磺酰化，制得的磺酰化廢膠粉與聚酰胺材料復混后具有良好的可紡性，并有效的改善聚酰胺纖維的抗靜電性、吸水性、耐腐蝕性等性能，在稀土尾礦粉、氨基硅油等原料的協同作用下，最終制得了堅韌耐用的聚酰胺纖維，在工業領域應用價值極大。

具體實施方式

一種磺酰化廢膠粉改性的聚酰胺工業纖維，所述的聚酰胺工業纖維是由以下重量份的原料制備得到：聚酰胺6纖維50份、磺酰化廢膠粉1份、超細稀土尾礦粉1份、氨基硅油0.5份。

其中磺酰化廢膠粉由以下方法制備得到：將廢舊丁腈橡膠加工粉碎為50目微粉，隨后將其完全浸入氧化液中氧化處理5h，處理結束后廢膠粉經水洗、干燥后投入反應容器中，加入二氯甲烷，開啟攪拌裝置，加熱至80℃，隨后再加入對甲苯磺酰氯、三氯化鐵，恒溫回流反應10h后過濾出料，濾物經醇洗、干燥后即得，其中廢膠粉、二氯甲烷、對甲苯磺酰氯、三氯化鐵的用量比為1g：10ml：0.1g：0.1g。

其中氧化液為濃度為30%的雙氧水與冰醋酸、水按照0.1:0.5:1的重量份復配而成。

該實施例的聚酰胺工業纖維的制備方法步驟如下：

（1）將所有物料投入高速混料機中混料均勻后送入雙螺桿擠出機擠出造粒；

（2）所得粒料送入紡絲機原料腔體，在280℃條件下進行熔融紡絲，即得所述的改性聚酰胺工業纖維。