[發(fā)明專利]一種抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010637186.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111748868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉禮水;鄭煌陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省福地化纖科技有限公司
• 主分類號(hào): D01F8/06
• 分類號(hào): D01F8/06;D01F8/14;D01F1/10
• 代理公司: 泉州協(xié)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35231
• 代理人: 鄭浩

1.一種抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，由包括以下重量份的原料組成：PE 30～50份、PET 30～50份、石墨烯8～15份、改性納米碳纖維10～18份、高彈性劑8～15份、抗紫外劑6～10份、增韌劑5～10份、相容劑3～8份、抗氧劑2～5份及其他的助劑0.1～2.5份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，所述PE的特性粘度為0.7～1.1dl/g，所述PET的特性粘度為0.5～1.2dl/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，所述高彈性劑由包括以下重量份的原料組成：氯化聚乙烯彈性體40～50份、聚氨酯彈性體20～28份、玻璃纖維3～5份、三元乙丙橡膠5～10份、羧酸鉍1～2份、氟化碳5～7份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，所述抗紫外劑為按質(zhì)量比1:1:1.5的氧化鋅、二氧化鈦和三氧化二鋁的復(fù)配物，其中，所述氧化鋅的平均粒徑為200～350nm，所述二氧化鈦的平均粒徑為300～400nm，所述三氧化二鋁的平均粒徑為250～500nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，所述相容劑為PE-g-ST、EPDM-g-GMA、ABS-g-MAH、POE-g-MAH和PP-g-MAH中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，所述增韌劑為苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、端羧基液體丁腈橡膠、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體中的一種或多種，其中馬來(lái)酸酐的接枝率為5～25%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，所述抗氧劑為按質(zhì)量比1:2:1的受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維，其特征在于，所述助劑包括成核劑和潤(rùn)滑劑；所述成核劑為滑石粉、納米二氧化硅、納米蒙脫土、碳酸氫鈉、苯甲酸鈉中的一種或多種，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、季戊四醇硬脂酸酯和硅酮粉中的一種或多種。

9.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：

（A）按重量份分別稱取氯化聚乙烯彈性體、聚氨酯彈性體、玻璃纖維、三元乙丙橡膠、羧酸鉍、氟化碳，混合均勻后于反應(yīng)爐中進(jìn)行加熱反應(yīng)，溫度為140～150℃，保持5～8h 后取出，冷卻即得高彈性劑；

（B）按重量份分別稱取PE、PET、石墨烯、改性納米碳纖維、高彈性劑、抗紫外劑、增韌劑、相容劑、抗氧劑及助劑，備用；

（C）將PE在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110～120℃溫度下干燥1～3小時(shí)，PET在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于115～130℃下干燥2～4小時(shí)，備用；

（D）稱取干燥后的PE和PET加入高速混料機(jī)中，同時(shí)按重量配比加入石墨烯、改性納米碳纖維、高彈性劑、抗紫外劑、增韌劑、相容劑、抗氧劑及助劑，一起混合攪拌5～15分鐘，得共混料；

（E）將共混料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)紡絲、水洗、上油、卷曲、干燥、切斷后處理工序得到復(fù)合短纖維；其中，螺桿擠出機(jī)溫度150～290℃，噴絲板孔徑為10～60μm，孔毛細(xì)管長(zhǎng)度400～600μm，噴頭拉伸比2.6～3.0，纖維上油率0.3～0.4%，氣隙長(zhǎng)度50～200mm，紡絲速度150～180m/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗紫外線增強(qiáng)級(jí)PE/PET復(fù)合彈性短纖維的制備方法，其特征在于，所述改性納米碳纖維的制備方法為：

（a）將納米碳纖維放入低溫等離子體儀中處理時(shí)間為25～100s，處理功率為120～280W；

（b）將處理后的納米碳纖維浸入盛有混酸的燒杯中，所述混酸由體積比為（3～5）∶1的濃硝酸與濃硫酸組成，然后將燒杯置于磁力攪拌器上，常溫反應(yīng)6～10h，用去離子水洗滌至洗液為中性，然后在100～120℃真空干燥24h，即得酸氧化納米碳纖維；

將質(zhì)量比為（5～8）:1的乙醇和去離子水混合均勻，得到乙醇水溶液，加入硅烷偶聯(lián)劑，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍@得硅烷偶聯(lián)劑水解液，將酸氧化納米碳纖維分散于其中，攪拌或超聲，濾出纖維，干燥，得到具有硅烷偶聯(lián)劑涂層的改性納米碳纖維。