CN102560734B - 一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法 - Google Patents
一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102560734B CN102560734B CN 201110450530 CN201110450530A CN102560734B CN 102560734 B CN102560734 B CN 102560734B CN 201110450530 CN201110450530 CN 201110450530 CN 201110450530 A CN201110450530 A CN 201110450530A CN 102560734 B CN102560734 B CN 102560734B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antioxidant
- polyphenyl thioether
- modified polyphenyl
- monofilament
- toughening modified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 title claims abstract description 138
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 title claims abstract description 101
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 claims description 129
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 claims description 85
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims description 85
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 28
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 25
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 claims description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 10
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000000048 melt cooling Methods 0.000 claims description 6
- -1 alcohol ester Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 abstract 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 6
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 6
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 6
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000003026 anti-oxygenic effect Effects 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine Chemical compound C1=NC=NC=N1 JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003143 4-hydroxybenzyl group Chemical group [H]C([*])([H])C1=C([H])C([H])=C(O[H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N tert-butylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明公开一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法，是在聚苯硫醚原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，再进行熔融纺丝；其中，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片按重量百分比计，由以下组分组成：聚苯硫醚原粉：95~97%；抗氧剂：0.2~0.6%；无机增韧剂：1~4%；分散偶联剂：1~2%。根据本发明所提供的抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片配方和所述制备抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，可生产出断裂强度、断裂伸长、干热收缩率、抗氧性能及韧性都较优的改性聚苯硫醚单丝，其生产过程稳定、成本低、产品质量好。
Description
技术领域
本发明涉及特种化学纤维领域，尤其涉及一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法。
背景技术
聚苯硫醚（英文名称Polyphenylene Sulfide，缩写PPS）纤维由美国菲利浦（Philip）石油公司首先研制成功。该公司于1973年PPS树脂工业化生产，1979年研制出纤维级的PPS树脂，1983年PPS短纤维工业化。由于聚苯硫醚纤维具有优良的使用性能，日本东洋纺、东丽、帝人和德国拜耳公司也相继开发和生产出聚苯硫醚纤维。
聚苯硫醚可制成长丝和短纤维，亦可以制成单丝。由于有较好的纺织加工性能和优良的耐化学性、热稳定性、耐高温性和阻燃性，在环境保护、烟道和化学工业高温过滤及航空航天等领域中具有广泛的应用，如热电厂、燃煤锅炉、垃圾焚烧、水泥厂高温烟道过滤袋；化学工业中的耐腐蚀滤布；造纸工业和电气工业中的干燥带、针刺毡；特殊电缆包复层；宇航工业中的阻燃织物等。聚苯硫醚单丝还可应用于过滤材料、毛刷、网毯和印花网等领域。
尽管目前聚苯硫醚单丝在以上应用领域中具有各项优异性能，但现有聚苯硫醚单丝滤布在过滤材料领域上却仍然存在抗氧化性差和脆性的缺点。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法，旨在解决现有聚苯硫醚单丝存在抗氧化性能差和脆性的问题。
本发明的技术方案如下：
一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法，是在聚苯硫醚原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，再进行熔融纺丝；
其中，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片按重量百分比计，由以下组分组成：
聚苯硫醚原粉：95~97%；
抗氧剂：0.2~0.6%；
无机增韧剂：1~4%；
分散偶联剂：1~2%。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法具体包括以下步骤：
S100、抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：
S101、在聚苯硫醚原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，混合均匀；
S102、将混合好的聚苯硫醚原粉拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片；
S200、抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：
S202、熔融纺丝：将抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片进行高温熔融，熔体进入纺丝组件，在纺丝组件中由喷丝板上的喷丝孔喷出；
S203、熔体冷却：喷出的熔体细流冷却固化成形为单丝纤维；
S204、多道牵伸卷绕：固化成形的单丝纤维经上油后进入水浴牵伸进行第一道牵伸；进行第二道热空气牵伸；进行热空气定型；卷绕成抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝成品。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，在所述步骤S202之前，还包括以下步骤：
S201、熔融前干燥：在真空转鼓或预结晶干燥设备中对抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片进行干燥，干燥至含水率≤80PPM。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，步骤S202中所述熔融纺丝的熔融温度为290~350℃；所述喷丝孔的孔径选用0.5~2.5mm，长径比L/D为3.0~10.0。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，步骤S203中所述熔体冷却是在位于所述喷丝板下方6~15cm处设置一冷却水槽，对熔体细流进水冷却，水浴温度控制在30~80℃。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，步骤S204中，所述单丝纤维总牵伸倍数为2.5~10.0倍。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，步骤S204中，所述第一道牵伸的牵伸温度为80~98℃，牵伸倍数占总倍数的70~97%；所述第二道热空气牵伸的牵伸温度为150~220℃，牵伸倍数占总倍数的3~30%；所述热空气定型的温度为180~280℃，卷绕速度为100~200m/min。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，所述聚苯硫醚原粉为线性结构的聚合物，其中 结构单元含量≥70% mol/mol，熔融指数为20~300g/10min。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，所述抗氧化剂是由抗氧剂AO1179或抗氧化剂AO110中的一种或两种组成。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，所述无机增韧剂为纳米级碳酸钙。
所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其中，所述分散偶联剂为端胺基多元醇酯。
一种采用上述的制备方法得到的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝，其中，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的直径在0.2~0.7mm。
有益效果：本发明所提供了抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片配方和所述制备抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，可生产出断裂强度、断裂伸长、干热收缩率、抗氧性能及韧性都较优的改性聚苯硫醚单丝，其生产过程稳定、成本低、产品质量好。
具体实施方式
本发明提供一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中所提供所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法，是在聚苯硫醚原粉（PPS原粉）中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，再进行熔融纺丝。
所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，按重量百分比计，主要由以下成分组成：
PPS原粉：95~97%；
抗氧剂：0.2~0.6%；
无机增韧剂：1~4%；
分散偶联剂：1~2%。
所述聚苯硫醚原粉（PPS原粉）是一种线性结构的聚合物，其中，
结构单元含量≥70% mol/mol，最好≥90% mol/mol，结构单元含量越大，说明PPS纯度越高，就越利于纺丝生产的稳定和提高产品的性能。所述PPS原粉熔融指数（MFR）应为20~300g/10min，最好为30~300g/10min。因为MFR过大，纤维成型困难，而MFR过低，熔融挤出困难，难于加工。在本发明中采用MFR 为30~300g/10min的PPS原粉，在生产时，熔融挤出加工容易，且纤维成型好。
所述抗氧化剂可以抗氧剂AO1179或抗氧化剂AO110中的一种或两种组成。当所述抗氧化剂中含有抗氧剂AO1179和抗氧化剂AO110时，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片按重量百分比计，优选为由以下成分组成：
PPS原粉：95~97%；
抗氧化剂1179：0.1——0.3%；
抗氧化剂AO110：0.1——0.3%；
无机增韧剂：1~4%；
分散偶联剂：1~2%。
其中，所述抗氧剂AO1179的主要成分为3,5,三（3,5-二叔丁基,4-羟基苄基）均三嗪和2,4,6-（1H,3H,5H）三酮。所述抗氧化剂AO110的主要成分为4,4'-[1,1'-联苯基]亚基二膦酸-四[2,4-二叔丁苯基]酯。在生产聚苯硫醚切片过程中，添加了所述抗氧化剂，能使用所述聚苯硫醚切片制造出来的聚苯硫醚单丝增强其抗氧化性能，具有抑制和延缓外界对其氧化的作用，延长聚苯硫醚单丝的使用寿命。所述抗氧化剂也可以采用其他种类的抗氧化剂代替，可根据技术人员的需要进行调配。
所述无机增韧剂为纳米级碳酸钙，用于提高聚苯硫醚单丝的韧性，改善现有聚苯硫醚单丝存在脆性的缺点。
所述分散偶联剂为端胺基多元醇酯，可选用分散偶联剂EK602。所述分散偶联剂作为抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片原料之间的偶联剂和分散剂,能够很好地改善体系各组分的相容性，促进塑化，在切片进行熔融的过程中降低熔体粘度，改善加工流动性，减少糊料现象，提高生产效率，并能够提高聚苯硫醚单丝的抗冲强度及断裂伸长率，同时改善制品表面光泽。
所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法具体包括以下步骤：
S100、抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：
S101、在PPS原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，在高速混合机里混合均匀；其中，因为高速混合放热，可使料温升高起到一定的干燥作用；
S102、将混合好的PPS原粉由双螺杆挤出机挤出拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，供纺丝生产PPS单丝使用。
S200、抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：
S201、熔融前干燥：在真空转鼓或预结晶干燥设备中对抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片进行干燥；
S202、熔融纺丝：将抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片在螺杆挤压机中进行高温熔融挤出，熔体经计量泵计量后进入纺丝组件，在纺丝组件中形成一定压力由喷丝板上的多孔喷丝孔均匀喷出；
S203、熔体冷却：喷出的熔体细流在冷却水槽中冷却固化成形为单丝纤维；
S204、多道牵伸卷绕：固化成形的单丝纤维经油辊上油后进入水浴牵伸进行第一道牵伸，再进行第二道热空气牵伸，进行热空气定型，然后卷绕成抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝成品。
所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法，在熔融纺丝前，可进行对改性线性聚苯硫醚切片进行干燥，即步骤S201。这样，可以避免聚苯硫醚切片在螺杆熔融挤出过程中产生堵料，引起压力波动、水解和交联等情况。所述熔融前干燥过程，优选为将聚苯硫醚切片干燥至含水率≤80PPM。
在所述熔融纺丝过程中，熔融温度为290~350℃。所述喷丝孔的孔径选用0.5~2.5mm，由于聚苯硫醚属于高弹性热塑性材料，喷丝孔长径比L/D在3.0~10.0较为合适，生产不同粗细的单丝可选用不同的喷丝孔孔径。
所述熔体冷却是在位于喷丝板下方6~15cm处设置一冷却水槽，对熔体细流进水冷却，水浴温度控制在30~80℃。所述水浴温度的过低容易造成冷却不均匀，形成皮芯结构，温度过高则冷却效果不好。
所述单丝纤维的牵伸定型过程是在一个高于聚苯硫醚玻璃化温度环境中进行牵伸和定型的过程，在此过程中，控制单丝纤维总牵伸倍数为2.5~10.0倍。为了提高纤维的强度，本发明的制备方法中采用了两道连续牵伸工序，第一道在水浴中牵伸，牵伸温度为80~98℃，牵伸倍数占总倍数的70~97%；第二道牵伸在热空气中进行，牵伸温度为150~220℃，牵伸倍数占总倍数的3~30%。所述定型过程在热空气中进行松驰定型，以利于降低干热收缩率，温度为180~280℃，松驰率为0~10%，卷绕速度为100~200m/min。
所得到的抗氧化增韧改性PPS单丝的直径在0.2~0.7mm，相对强度为2.5~4.0cN/dtex，断裂伸长为20~40%，180℃干热收缩率小于3%。所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝与常规聚苯硫醚单丝相比，有相同的耐热性和耐化学稳定性，适用于过滤材料，同时又有更好的抗氧化性能及韧性。
实施例1
采用MFR为168g/10min线性聚苯硫醚原粉，其结构单元含量≥90% mol/mol通过如下配方生产抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片：
PPS原粉： 96%
抗氧化剂AO1179： 0.2%
抗氧化剂AO110： 0.2%
纳米级碳酸钙： 2.6%
分散偶联剂EK602： 1%
抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：在PPS原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，在高速混合机里混合均匀并干燥；将混合干燥好的PPS原粉由双螺杆挤出机挤出拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，供纺丝生产PPS单丝使用。
抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：在熔融纺丝前，在真空转鼓中对聚苯硫醚切片进行干燥，含水率为49PPM。纺丝时螺杆温度310℃，计量泵温度310℃，组件温度310℃，喷丝板孔径0.9mm，长径比（L/D）为6，喷丝板孔数为45孔，冷却水槽水温55℃；采用两道牵伸进行牵伸，总牵伸倍数为4.03倍，各道牵伸辊温度和倍数，定型温度、卷绕速度以及聚苯硫醚单丝物性指标参见表1所示。
实施例2
采用MFR为200g/10min线性聚苯硫醚原粉，其结构单元含量≥70% mol/mol通过如下配方生产抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片：
PPS原粉： 95.8%
抗氧化剂AO1179： 0.3%
纳米级碳酸钙： 2.9%
分散偶联剂EK602： 1%
抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：在PPS原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，在高速混合机里混合均匀并干燥；将混合干燥好的PPS原粉由双螺杆挤出机挤出拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，供纺丝生产PPS单丝使用。
抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：在熔融纺丝前，在真空转鼓中对聚苯硫醚切片进行干燥，含水率为50PPM。纺丝时螺杆温度310℃，计量泵温度310℃，组件温度310℃，喷丝板孔径0.9mm，长径比（L/D）为6，喷丝板孔数为45孔，冷却水槽水温55℃；采用两道牵伸进行牵伸，总牵伸倍数为4.03倍，各道牵伸辊温度和倍数，定型温度、卷绕速度以及聚苯硫醚单丝物性指标参见表1所示。
实施例3
采用MFR为168g/10min线性聚苯硫醚原粉，其结构单元含量≥90% mol/mol通过如下配方生产抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片：
PPS原粉： 97%
抗氧化剂AO110： 0.3%
纳米级碳酸钙： 1%
分散偶联剂EK602： 1.7%
抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：在PPS原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，在高速混合机里混合均匀并干燥；将混合干燥好的PPS原粉由双螺杆挤出机挤出拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，供纺丝生产PPS单丝使用。
抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：在熔融纺丝前，在真空转鼓中对聚苯硫醚切片进行干燥，含水率为45PPM。纺丝时螺杆温度310℃，计量泵温度310℃，组件温度310℃，喷丝板孔径0.9mm，长径比（L/D）为6，喷丝板孔数为45孔，冷却水槽水温55℃；采用两道牵伸进行牵伸，总牵伸倍数为4.03倍，各道牵伸辊温度和倍数，定型温度、卷绕速度以及聚苯硫醚单丝物性指标参见表1所示。
实施例4
采用了MFR为210g/10min的线性聚苯硫醚切片，其结构单元含量≥90%。孔径为1.6 mm的喷丝板，其它条件同实施例1，牵伸卷绕条件和物性指标见表1所示。
实施例5
采用MFR为300g/10min线性聚苯硫醚原粉，其结构单元含量≥80% mol/mol通过如下配方生产抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片：
PPS原粉： 95%
抗氧化剂AO1179： 0.3%
抗氧化剂AO110： 0.3%
纳米级碳酸钙： 2%
分散偶联剂EK602： 1.4%
抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：在PPS原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，在高速混合机里混合均匀并干燥；将混合干燥好的PPS原粉由双螺杆挤出机挤出拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，供纺丝生产PPS单丝使用。
抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：在熔融纺丝前，在真空转鼓中对聚苯硫醚切片进行干燥，含水率为45PPM。纺丝时螺杆温度300℃，计量泵温度300℃，组件温度300℃，喷丝板孔径0.5mm，长径比（L/D）为8，喷丝板孔数为150孔，冷却水槽水温30℃；采用两道牵伸进行牵伸，总牵伸倍数为3.92倍，各道牵伸辊温度和倍数，定型温度、卷绕速度以及聚苯硫醚单丝物性指标参见表1所示。
实施例6
采用MFR为100g/10min线性聚苯硫醚原粉，其结构单元含量≥80% mol/mol通过如下配方生产抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片：
PPS原粉： 96.1%
抗氧化剂AO110： 0.3%
纳米级碳酸钙： 2.6%
分散偶联剂EK602： 1%
抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：在PPS原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，在高速混合机里混合均匀并干燥；将混合干燥好的PPS原粉由双螺杆挤出机挤出拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，供纺丝生产PPS单丝使用。
抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：在熔融纺丝前，在真空转鼓中对聚苯硫醚切片进行干燥，含水率为60PPM。纺丝时螺杆温度330℃，计量泵温度330℃，组件温度330℃，喷丝板孔径2.5mm，长径比（L/D）为8，喷丝板孔数为16孔，冷却水槽水温80℃；采用两道牵伸进行牵伸，总牵伸倍数为4.48倍，各道牵伸辊温度和倍数，定型温度、卷绕速度以及聚苯硫醚单丝物性指标参见表1所示。
实施例7
采用MFR为30g/10min线性聚苯硫醚原粉，其结构单元含量≥80% mol/mol通过如下配方生产抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片：
PPS原粉： 96.1%
抗氧化剂AO1179： 0.3%
纳米级碳酸钙： 2.6%
分散偶联剂EK602： 1%
抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：在PPS原粉中添加抗氧剂、增韧剂和分散偶联剂，在高速混合机里混合均匀并干燥；将混合干燥好的PPS原粉由双螺杆挤出机挤出拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，供纺丝生产PPS单丝使用。
抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：在熔融纺丝前，在真空转鼓中对聚苯硫醚切片进行干燥，含水率为80PPM。纺丝时螺杆温度340℃，计量泵温度340℃，组件温度340℃，喷丝板孔径2mm，长径比（L/D）为8，喷丝板孔数为25孔，冷却水槽水温60℃；采用两道牵伸进行牵伸，总牵伸倍数为4.48倍，各道牵伸辊温度和倍数，定型温度、卷绕速度以及聚苯硫醚单丝物性指标参见表1所示。
其中，在表1中未改性的聚苯硫醚单丝采用的是MFR为168g/10min线性聚苯硫醚原粉，其结构单元含量≥90% mol/mol，其生产工艺参数和物理性质如表1所示。
表1 实施例工艺参数和物性表
﹡断裂强度单位是将单丝直径mm换算成线密度dtex计算而得。
﹡抗氧化性是将单丝放置在180℃烘箱中，有空气条件下烘48小时后再测试其强度，以强度损失的大小来定性地衡量。
﹡初始模量反映单丝的刚性指标，反过来亦反映其韧性指标，即初始模量大，单丝刚性大，韧性差，初始模量小，单丝刚性小，韧性好。
根据实施例1~7的结果，可以看出，在相同的和不相同的制备条件下，根据本发明所提供的配方和方法所制备得到的改性聚苯硫醚单丝与未改性的单丝相比，改性的聚苯硫醚单丝均具有相同的耐热性和耐化学稳定性，同时又具有更好的抗氧化性能及韧性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法，是在聚苯硫醚原粉中添加抗氧剂、无机增韧剂和分散偶联剂，制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片，再进行熔融纺丝；
其中，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片按重量百分比计，由以下组分组成：
聚苯硫醚原粉：95~97%；
抗氧剂：0.2~0.6%；
无机增韧剂：1~4%；
分散偶联剂：1~2%；
所述聚苯硫醚原粉为线性结构的聚合物，其中 
结构单元含量≥70% mol/mol，熔融指数为20~300g/10min；
所述抗氧剂是由抗氧剂AO1179或抗氧化剂AO110中的一种或两种组成；
所述无机增韧剂为纳米级碳酸钙；
所述分散偶联剂为端胺基多元醇酯。
2.根据权利要求1所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝制备方法具体包括以下步骤：
S100、抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片的制备：
S101、在聚苯硫醚原粉中添加抗氧剂、无机增韧剂和分散偶联剂，混合均匀；
S102、将混合好的聚苯硫醚原粉拉条切粒制成抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片；
S200、抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备：
S202、熔融纺丝：将抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片进行高温熔融，熔体进入纺丝组件，在纺丝组件中由喷丝板上的喷丝孔喷出；
S203、熔体冷却：喷出的熔体细流冷却固化成形为单丝纤维；
S204、多道牵伸卷绕：固化成形的单丝纤维经上油后进入水浴牵伸进行第一道牵伸；进行第二道热空气牵伸；进行热空气定型；卷绕成抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝成品。
3.根据权利要求2所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，在所述步骤S202之前，还包括以下步骤：
S201、熔融前干燥：在真空转鼓或预结晶干燥设备中对抗氧化增韧改性聚苯硫醚切片进行干燥，干燥至含水率≤80PPM。
4.根据权利要求2所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤S202中所述熔融纺丝的熔融温度为290~350℃；所述喷丝孔的孔径选用0.5~2.5mm，长径比L/D为3.0~10.0。
5.根据权利要求2所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤S203中所述熔体冷却是在位于所述喷丝板下方6~15cm处设置一冷却水槽，对熔体细流进水冷却，水浴温度控制在30~80℃。
6.根据权利要求2所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤S204中，所述单丝纤维总牵伸倍数为2.5~10.0倍。
7.根据权利要求2所述的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的制备方法，其特征在于，步骤S204中，所述第一道牵伸的牵伸温度为80~98℃，牵伸倍数占总倍数的70~97%；所述第二道热空气牵伸的牵伸温度为150~220℃，牵伸倍数占总倍数的3~30%；所述热空气定型的温度为180~280℃，卷绕速度为100~200m/min。
8.一种采用权利要求1~7任一所述的制备方法得到的抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝，其特征在于，所述抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝的直径在0.2~0.7mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110450530 CN102560734B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110450530 CN102560734B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102560734A CN102560734A (zh) | 2012-07-11 |
| CN102560734B true CN102560734B (zh) | 2013-05-01 |
Family
ID=46407274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110450530 Expired - Fee Related CN102560734B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102560734B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102776601B (zh) * | 2012-08-16 | 2013-06-19 | 敦煌西域特种新材股份有限公司 | 聚苯硫醚纤维纺丝工艺 |
| CN103556297B (zh) * | 2013-10-17 | 2015-12-02 | 绍兴文理学院 | 高抗氧化有色pps长丝的制备方法 |
| CN104195669B (zh) * | 2014-09-15 | 2016-01-20 | 马海燕 | 大直径聚苯硫醚单丝及其生产方法 |
| CN108360085B (zh) * | 2018-01-12 | 2021-02-26 | 安徽工程大学 | 一种基于层状纳米粒子的聚苯硫醚抗氧化纤维及其制备方法 |
| EP3859058A4 (en) * | 2018-09-27 | 2022-06-29 | Toray Industries, Inc. | Copolymerized polyphenylene sulfide fibers |
| CN110205704B (zh) * | 2019-06-03 | 2021-12-28 | 太原理工大学 | 一种抗氧化聚苯硫醚/槲皮素复合纤维及其制备方法 |
| CN110295402B (zh) * | 2019-06-11 | 2021-02-09 | 宜宾天原集团股份有限公司 | 一种聚苯硫醚纤维的制备方法 |
| CN111394808A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种能够用于制作高空施工安全绳的材料 |
| CN113426670A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-09-24 | 台州市文龙网业科技有限公司 | 用于鱼粉过滤的pps筛网及其制备方法 |
| CN113561474A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-29 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 | 连续碳纤维增强pps打印线材的制备***、方法及其应用 |
| CN114395823B (zh) * | 2021-12-09 | 2023-10-31 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种耐氧化pps过滤材料的制作方法及制得的改性pps纤维 |
| CN114540976A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-27 | 南通新帝克单丝科技股份有限公司 | 高韧高强聚苯硫醚单丝的生产方法 |
| CN114134583A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-04 | 南通新帝克单丝科技股份有限公司 | 一种高dpf聚苯硫醚长纤维及其生产方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1856545A (zh) * | 2003-08-18 | 2006-11-01 | 切夫里昂菲利普化学有限责任公司 | 聚苯硫醚组合物及其应用 |
| CN1962973A (zh) * | 2006-12-04 | 2007-05-16 | 祝万山 | 一种抗氧聚苯硫醚纤维的制造方法 |
| CN100999833A (zh) * | 2007-01-09 | 2007-07-18 | 江苏省纺织研究所有限公司 | 一种聚苯硫醚纤维的生产方法 |
| CN101363144A (zh) * | 2008-09-25 | 2009-02-11 | 东华大学 | 聚苯硫醚/超细碳酸钙微粒复合纤维及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818409A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-03 | Toray Ind Inc | ポリフエニレンスルフイド繊維の製造方法 |
| CN101126182A (zh) * | 2007-10-09 | 2008-02-20 | 东华大学 | 一种抗紫外线聚苯硫醚纤维及其制备方法 |
| CN101368300B (zh) * | 2008-08-04 | 2011-04-27 | 东华大学 | 聚苯硫醚/超细碳酸钙微粒复合纤维及其制备方法 |
-
2011
- 2011-12-29 CN CN 201110450530 patent/CN102560734B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1856545A (zh) * | 2003-08-18 | 2006-11-01 | 切夫里昂菲利普化学有限责任公司 | 聚苯硫醚组合物及其应用 |
| CN1962973A (zh) * | 2006-12-04 | 2007-05-16 | 祝万山 | 一种抗氧聚苯硫醚纤维的制造方法 |
| CN100999833A (zh) * | 2007-01-09 | 2007-07-18 | 江苏省纺织研究所有限公司 | 一种聚苯硫醚纤维的生产方法 |
| CN101363144A (zh) * | 2008-09-25 | 2009-02-11 | 东华大学 | 聚苯硫醚/超细碳酸钙微粒复合纤维及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 抗氧聚苯硫醚(PPS)纤维的研究与开发;祝万山等;《非织造布》;20071225;第15卷(第06期);28-30 * |
| 祝万山等.抗氧聚苯硫醚(PPS)纤维的研究与开发.《非织造布》.2007,第15卷(第06期),28-30. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102560734A (zh) | 2012-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102560734B (zh) | 一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法 | |
| CN101387017B (zh) | 一种改性聚醚醚酮纤维的制备方法 | |
| CN102251308B (zh) | 一种有色消光涤纶长丝的制备方法 | |
| CN103215686B (zh) | 一种无卤阻燃再生聚酯纤维的制备方法 | |
| CN105544000B (zh) | 高温抗氧化复合纳米PPS/Ti‑SiOx短纤维及其制备方法 | |
| CN103590139A (zh) | 一种强力三维卷曲记忆纤维及其制造方法 | |
| CN104532399B (zh) | 有色聚酯同心皮芯复合纤维及其制造方法 | |
| CN101671856B (zh) | 一种超细旦锦纶短纤生产方法 | |
| CN109402777A (zh) | 一种低熔点有色复合纤维长丝及其制备方法 | |
| CN110512294B (zh) | 一种皮芯型复合单丝、生产方法及其应用 | |
| CN109023564B (zh) | 一种聚乳酸有色短纤维的制备方法 | |
| CN101200817A (zh) | 聚苯硫醚复合长丝一步法成套设备和生产方法 | |
| CN102586943A (zh) | 一种长效缓释的皮芯型芳香长丝 | |
| CN103173887B (zh) | 一种共混型再生聚酯阻燃短纤维的生产工艺 | |
| CN101392415A (zh) | 聚苯硫醚/聚酯合金纤维及制备方法 | |
| CN102409431A (zh) | 一种高速造纸网用抗水解聚酯单丝的制备方法 | |
| CN102995161A (zh) | 一种聚醚酰亚胺/聚苯硫醚复合长丝的制备方法 | |
| CN101187074A (zh) | 聚苯硫醚复合短纤维一步法成套设备和生产方法 | |
| CN103132178A (zh) | 一种耐氧化性聚苯硫醚纤维 | |
| CN101161873A (zh) | 聚苯硫醚长丝一步法成套设备和生产方法 | |
| CN103757721A (zh) | 一种聚酰胺酰亚胺纤维湿法一步纺丝工艺 | |
| CN101348946A (zh) | 改进的熔体直纺在线添加技术生产有色和差别化涤纶纤维的方法 | |
| CN103060939B (zh) | 一种以多元羧酸交联醋酸纤维素纤维的制备方法 | |
| CN101187091B (zh) | 共聚聚苯硫醚复合纤维的制造方法 | |
| CN103835024A (zh) | 一种海岛复合纤维、聚苯硫醚纤维束及纤维制品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20130529 Granted publication date: 20130501 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20131129 Granted publication date: 20130501 |
|
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20131129 Granted publication date: 20130501 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20140529 Granted publication date: 20130501 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20150615 Granted publication date: 20130501 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20151215 Granted publication date: 20130501 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20160325 Granted publication date: 20130501 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20160925 Granted publication date: 20130501 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130501 Termination date: 20171229 |