[發明專利]一種納米SiO2接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜及制法

有效

• 申請號: 202110097111.9
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112899890B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 楊柳青
• 申請（專利權）人: 浙江祥隆科技有限公司
• 主分類號: D04H1/732
• 分類號: D04H1/732;D04H1/43;D01F6/18;D01F1/10
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 孫清曉

本發明涉及聚丙烯腈技術領域，且公開了一種納米SiO₂接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜，通過SiO₂表面引入偶氮引發劑，引發丙烯腈單體在SiO₂表面自由基原位聚合，使納米SiO₂通過共價鍵接枝于聚丙烯腈纖維基體中，具有良好的分散性，分布有豐富的微?納米的突起與微孔結構，提高了材料表面的粗糙程度，增大了與水的接觸角，賦予了材料良好的疏水性，同時SiO₂的添加使聚丙烯腈纖維變得更加的密集且獨立，減少了纖維膜的微孔孔隙，使得液態水難以通過纖維膜，而體積遠小于微孔孔隙直徑的氣體分子不受影響，賦予了材料良好的防水透氣性能，并且力學性能優異的SiO₂更好的分散了應力，提高了聚丙烯腈纖維的力學性能。

技術領域

本發明涉及聚丙烯腈技術領域，具體為一種納米SiO2接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜及制法。

背景技術

隨著社會不斷的發展，為了滿足不斷提高的需求，各種各樣的新型材料應運而生，在原有材料的基礎上，賦予更多的優異的新功能，纖維，作為一種非常常見的材料，在各個領域都能看見其身影，也因此被賦予了各種各樣的功能，目前主要的合成纖維有聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維以及聚丙烯腈纖維等，其中聚丙烯腈具有良好的耐候性、耐日曬性與耐酸性，商品化的聚丙烯腈被稱作人造羊毛，而被廣泛的用來代替羊毛，或者與羊毛混制成毛織物，常被用作為室外織物。

聚丙烯腈纖維本身的強度并不高，耐磨性也較差，力學性能并不佳，同時普通的聚丙烯腈織物也不具備防水功能，這些缺點都限制了聚丙烯腈纖維的應用范圍，二氧化硅，作為一種用途非常廣泛的材料，具有非常好的力學性能，與化學穩定性，因此也使一種非常好的添加材料，被廣泛的添加在各類材料中，用以賦予材料各種新的功能，因此聚丙烯腈與二氧化硅復合也可以使聚丙烯腈纖維具有更好的性能，但簡單的物理共混易使納米二氧化硅在基體中發生團聚現象，往往達不到預期的效果。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種納米SiO2接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜及制法，解決了聚丙烯腈纖維力學性能不佳與不具備防水功能的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種納米SiO₂接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜制備方法包括以下步驟：

1.一種納米SiO₂接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜，其特征在于：所述的一種納米SiO₂接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜制備方法包括以下步驟：

(1)將納米SiO₂加入至甲苯溶劑中，超聲分散，再加入γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，回流反應，分離提純，得到改性納米SiO₂；

(2)將改性納米SiO₂、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)與2-甲基吡啶加入至二甲亞砜溶劑中，在氮氣氛圍下，于40-60℃下反應4-6h，洗滌真空干燥，得到偶氮基納米SiO₂；

(3)將丙烯腈單體與偶氮基納米SiO₂溶于N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，于60-80℃下，氮氣氛圍中，聚合2-3h，得到含有納米SiO₂接枝聚丙烯腈的溶液，將其作為紡絲液加入至注射器中，于氣流紡絲機中，進行氣流紡絲，得到納米SiO₂接枝聚丙烯腈纖維膜；

(4)將納米SiO₂接枝聚丙烯腈纖維膜，于空氣氛圍下，置于氣氛電阻爐中，進行熱處理，冷卻后得到納米SiO₂接枝聚丙烯腈防水透氣纖維膜。

優選的，所述步驟(2)中改性納米SiO₂、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)與2-甲基吡啶的質量比為100:15-20:15-20。