[發明專利]一種耐熱抗氧化的尼龍化纖及其制備方法

在審

• 申請號: 202010800424.1
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN112029266A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 成丹丹
• 申請（專利權）人: 成丹丹
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/08;C08L71/02;C08L39/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/57;C08K5/58;C08F283/00;C08F222/06;D01F8/12;D01F8/16;D01F1/10
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 李猛

本發明公開了一種耐熱抗氧化的尼龍化纖及其制備方法，所述耐熱抗氧化的尼龍化纖包括已內酰胺89?97份、改性聚醚砜21?27份、復合抗氧劑13?19份、熱穩定劑0.5?1.0份、增塑劑0.3?0.7份。改性聚醚砜由酞側基聚醚砜、氧化石墨烯、聚氧化乙烯、馬來酸酐、引發劑經多級反應制得，酞側基聚醚砜通過與氧化石墨烯反應引入?C?C?鍵來增強分子的熱穩定性，再接枝具有極性的馬來酸酐，得到熱穩定性優異、相容性好的改性聚醚砜。改性聚醚砜與尼龍化纖之間的氫鍵相互作用，提高了尼龍化纖的熱穩定性。加入受阻酚類和亞磷酸酯類復合抗氧劑，使尼龍化纖不易被氧化變黃、機械性能好。

技術領域

本發明涉及化學纖維合成技術領域，具體為一種耐熱抗氧化的尼龍化纖及其制備方法。

背景技術

尼龍是一類應用廣泛的工程塑料，具有許多傳統金屬零部件材料所不能比擬的特性，如比重小、比強度高、成型工藝簡單，以及自潤滑性、吸振、消音、抗沖擊、抗疲勞等突出性能。尼龍中尼龍6和尼龍66用量占絕對首位，尼龍6化學物理特性類似尼龍66，熔點較低，成型工藝溫度范圍很寬；抗沖擊、抗溶解性優于尼龍66，但吸濕性也更強；尼龍66較尼龍6有更高的拉伸強度，更高的硬度(高12％)和剛度，以及較好的阻燃性和熱撓曲溫度。但尼龍分子中所含的大量極性基團使其易受到水分、紫外線、溫度等環境因素的影響，且其分子鏈在較低溫度下即發生軟化溶融，甚至分解氧化，造成吸水性大、尺寸穩定性低、熱穩定性差、易疲勞、易變形等缺點，極大地限制了尼龍的實際應用。因此，耐熱性、抗氧化性良的尼龍材料的研究，具有較高的實用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐熱抗氧化的尼龍化纖及其制備方法，以解決現有技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種耐熱抗氧化的尼龍化纖，所述尼龍化纖各原料組分如下，按重量分數計，已內酰胺89-97份、改性聚醚砜21-27份、復合抗氧劑13-19份、熱穩定劑0.5-1.0份、增塑劑0.3-0.7份。

改性聚醚砜由酞側基聚醚砜、氧化石墨烯、聚氧化乙烯、馬來酸酐、引發劑反應制得。引發劑為過氧化二異丙苯、過氧苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯中的任意一種。復合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑復配得到；所述受阻酚類抗氧劑為2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的任意一種；所述亞磷酸酯類抗氧劑為三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯中的任意一種。

本技術方案中復核抗氧劑利用受阻酚類抗氧化劑與亞磷酸酯類抗氧化劑復配，受酚類抗氧化劑在抗氧化黃變的同時會抑制VOC的產生，使得尼龍化纖具更低氣味；而亞磷酸酯類抗氧化劑能有效解決受阻酚類抗氧化劑在萃取過程中氧化黃變的問題。

熱穩定劑為二月桂酸二丁基錫、硫醇丁基錫、馬來酸錫中的任意一種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯、苯二甲酸二辛脂、環氧脂肪酸甲酯中的任意一種。

本技術方案中加入有機錫類熱穩定劑可以防止，尼龍化纖在高溫下發生降解或者交聯，從而延長尼龍化纖的使用壽命。

一種耐熱抗氧化的尼龍化纖的制備方法，包括以下步驟，

(1)制備改性聚醚砜；將氧化石墨烯分散于有機溶劑中；加入酞側基聚醚砜、聚乙烯基吡咯烷酮，攪拌，得到溶液A；將馬來酸酐、聚氧化乙烯、二甲苯、丙酮混合，加入引發劑，向其中滴加溶液A，反應制得改性聚醚砜；

(2)制備耐熱抗氧化的尼龍化纖成品：將已內酰胺熔融，真空脫除水分，加入步驟(1)中制備的改性聚醚砜，攪拌至完全溶解，加入固體氫氧化鈉，反應，真空脫水，加入2,4-甲苯二異氰酸酯，攪拌，反應，冷卻至室溫，得到物質B；將物質B、復合抗氧劑、增塑劑、熱穩定劑混合、熔融，經雙螺旋擠出機擠出，牽伸、冷卻、切粒、制得耐熱抗氧化的尼龍化纖成品。