[發(fā)明專利]一種共聚阻燃腈綸纖維及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710877154.2
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN108179491A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 徐延杰;陸風玨
• 申請（專利權）人: 南通紡織絲綢產(chǎn)業(yè)技術研究院
• 主分類號: D01F1/07
• 分類號: D01F1/07;D01F1/09;D01F6/54;C08F220/48;C08F220/14;C08F222/02;C08F226/06;C08F2/18
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本發(fā)明公開了一種共聚阻燃腈綸纖維,成分和制備制備。除了第一單體丙烯腈(AN)、第二單體丙烯酸甲酯(MA)、第三單體異丙醇，還有第四個共聚單體：一個基于離子液體結構的共聚單體，該單體同時引入阻燃成分。本發(fā)明中得到的腈綸纖維的可染色性能提高，腈綸纖維的抗靜電特性提高。本發(fā)明中的離子液體阻燃劑不會揮發(fā)，具有較好的水溶性。離子液體的結構的“可設計性”，可為腈綸纖維共混法的工藝提供最佳的相容性的阻燃劑設計。極佳的相容性和超優(yōu)的阻燃性都是傳統(tǒng)阻燃劑沒法達到的。

技術領域

本發(fā)明屬于功能材料領域,具體涉及一種共聚阻燃腈綸纖維及其制備方法。

背景技術

腈綸(PAN fiber)，學名又稱聚丙烯腈纖維，在我國還稱為“人造羊毛”， 在國外則稱為“奧綸”、“開司米綸”。

所述的聚丙烯腈纖維具有蓬松度高，手感舒適，保溫性好，易于染色等優(yōu) 點，在衣著、日用裝飾品及工業(yè)應用等方面用途廣泛。但其最大缺點是易于燃 燒，且燃燒時產(chǎn)生毒性較大的氰化氫等，因此在許多要求阻燃的場合其應用受 到限制。

世界各國生產(chǎn)的聚丙烯腈纖維大多由三元共聚物制得,丙烯腈占90％～94％, 第二單體加入量為5％～8％,第三單體為013％～210％。

加入第二單體的目的是為了提高纖維的機械強度、彈性和手感,在一定程度 上也可以改善染色性能。

常用的第二單體有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯和丙烯酰胺等。

加入第三單體的目的是引入一定數(shù)量的親染料基團,增加纖維對染料的親 和力,可制得色譜齊全、顏色鮮艷、染色牢度好的纖維。

第三單體分兩大類：

一類是對陽離子染料有親和力,含有羧基或磺酸基團的單體,如丙烯磺酸 鈉、甲基丙烯磺酸鈉、甲基丁二酸(又名衣康酸)、對-乙烯基苯磺酸鈉等。

另一類對酸性染料有親和力,含有胺基、酰胺基、啶等的單體,如乙烯吡啶, 含有堿性染色基團的α2甲基乙烯吡啶等。

腈綸的主要生產(chǎn)工藝流程如下：

聚合→紡絲→預熱→蒸汽牽伸→水洗→烘干→熱定形→卷曲→切斷→打 包。

共聚法是將丙烯腈單體與氯乙烯、偏二氯乙烯等阻燃性單體共聚制備含有 鹵、磷等阻燃元素的阻燃共聚體而后紡絲成形，這是目前大多數(shù)阻燃腈綸產(chǎn)品 采用的阻燃方法，其典型代表是腈氯綸。

共聚體制備一般采用水相聚合，但鹵化乙烯等許多阻燃性單體水溶性低、 揮發(fā)性高，使聚合反應性和聚合率偏低，同時也給生產(chǎn)操作帶來一定難度。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種共聚阻燃腈綸纖 維及其制備方法。本發(fā)明中得到的腈綸纖維的可染色性能提高，腈綸纖維的抗 靜電特性提高。本發(fā)明中的離子液體阻燃劑不會揮發(fā)，具有較好的水溶性。離 子液體的結構的“可設計性”，可為腈綸纖維共混法的工藝提供最佳的相容性的 阻燃劑設計。極佳的相容性和超優(yōu)的阻燃性都是傳統(tǒng)阻燃劑沒法達到的。

技術方案：一種共聚阻燃腈綸纖維，所述共聚阻燃腈綸纖維為在第一單體 丙烯腈(AN)、第二單體丙烯酸甲酯(MA)、第三單體異丙醇(IPA)之外，引 入一個第四共聚單體組成，所述的第四共聚單體為：一個基于離子液體結構的 共聚單體，該單體同時引入阻燃成分。

進一步的，所述的離子液體單體的結構分子式如下：A+B-；陽離子的結構 可為下列結構中的一種：

其中，R0-5至少有一個從下列基團中選取：