CN103467937B - 吸波防辐射功能母粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸波防辐射功能母粒，由树脂基体和功能性添加物通过共混挤出方式制得；所述树脂基体的原料为树脂切片经过水磨法逐级分流而获得的树脂粉体；所述功能性添加物为经过表面改性处理的导电微纤、晶须和导电粉体，所述功能性添加物均匀分散于树脂基体中。本发明还公开了吸波防辐射功能母粒的制备方法。本发明提供的吸波防辐射功能母粒及其制备方法，所得功能母粒具有高导电性，采用该功能母粒制备的纤维具有抗静电、防辐射和吸波的功能。

Description

吸波防辐射功能母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织材料技术领域，具体涉及一种吸波防辐射功能母粒及其制备方法。

背景技术

功能性纺织品是目前纺织领域的开发热点，随着人民生活水平的提高和对生活品质的要求提高，对于现代纺织品也提出了新的要求，传统原料已经不能满足人们对于保健和安全的需求，一些具有特殊功能的面料急需研发，相应的对于一些具有特殊功能的纤维和纤维的前道技术提出了新的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸波防辐射功能母粒及其制备方法，所得功能母粒具有高导电性，采用该功能母粒制备的纤维具有抗静电、防辐射和吸波的功能。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种吸波防辐射功能母粒，由树脂基体和功能性添加物通过共混挤出方式制得；所述树脂基体的原料为树脂切片经过水磨法逐级分流而获得的树脂粉体；所述功能性添加物为经过表面改性处理的导电微纤、晶须和导电粉体，所述功能性添加物均匀分散于树脂基体中。

优选的，所述树脂粉体的颗粒直径在15-40μm。

优选的，所述表面改性处理所用的表面处理剂为硅烷偶联剂，表面改性处理方法为将导电微纤、晶须和导电粉体置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内搅拌，处理后的微纤和晶须的长径比在20∶1-40∶1，导电粉体颗粒直径为0.5-3μm。

优选的，所述树脂切片为PET切片、PP切片、PA切片或PBT切片。

优选的，所述导电微纤为导电钢纤。

优选的，所述晶须为导电二氧化钛晶须或导电碳酸钙晶须。

优选的，所述导电粉体为导电二氧化钛粉体或导电炭黑。

本发明还提供一种吸波防辐射功能母粒的制备方法，包括如下步骤：

1)制备树脂粉体：将树脂切片经过水磨法逐级分流制备颗粒直径为15-40μm的树脂粉体，逐级分流是将经过水磨研磨后的树脂粉体通过筛孔自动过滤，粒径小的树脂粉体颗粒经过筛孔获得，粒径大的树脂粉体颗粒回收继续研磨；

2)导电粉体的表面改性处理：将导电粉体置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内以600-800r/min的转速搅拌30-60分钟，再经过筛孔筛选出直径为0.5-3μm的导电粉体；

3)导电微纤和晶须的表面改性处理：将导电微纤和晶须置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内以100-300r/min的转速搅拌90-120分钟，得到处理后的导电微纤和晶须；

4)在双螺杆共混挤出装置的主喂料口喂入30-60质量份树脂粉体和5-30质量份导电粉体、0.01-0.05质量份酸碱平衡剂，并在位于双螺杆共混挤出装置螺杆末端的侧喂料口添加10-50质量份导电晶须和微纤，共混挤出制得吸波防辐射功能母粒。

优选的，所述酸碱平衡剂为磷酸二氢钠。

优选的，所述步骤4)中双螺杆共混挤出装置中还投入5-10质量份流动改性剂，所述流动改性剂为聚乙烯蜡。

因导电微纤、晶须和导电粉体在表面改性处理后会含有一定的碱，为了增加体系的稳定性，保证树脂分子不因导电微纤、晶须和导电粉体的添加而发生降解，故添加一定量的酸碱平衡剂磷酸二氢钠。

为了增加体系的流动性(PET粘度较大，不利于实心玻璃微珠的分散)，故添加一定量的流动改性剂聚乙烯蜡。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种吸波防辐射功能母粒及其制备方法，所得功能母粒具有高导电性，采用该功能母粒制备的纤维具有抗静电、防辐射和吸波的功能。

此种功能母粒所制备的纤维具有抗静电、防辐射和吸波的功能，利用导电微纤、晶须和粉体在纤维表面的均匀排布，通过导电晶须、微纤与导电粉体之间形成的导电通路赋予纤维异于一般纤维的高导电性，从而所制备的织物可以达到抗静电、防辐射和吸波等多功能复合。而且采用导电微纤、晶须可以增加纤维材料的强度等力学性能，对于纤维的抗磨擦等具有有益效果。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

本发明提供一种一种吸波防辐射功能母粒，由树脂基体和功能性添加物通过共混挤出方式制得；所述树脂基体的原料为树脂切片经过水磨法逐级分流而获得的树脂粉体；所述功能性添加物为经过表面改性处理的导电微纤、晶须和导电粉体，所述功能性添加物均匀分散于树脂基体中。所述树脂粉体的颗粒直径在15-40μm(优选为15μm、20μm、25μm、35μm或40μm)。所述表面改性处理所用的表面处理剂为硅烷偶联剂，表面改性处理方法为将导电微纤、晶须和导电粉体置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内搅拌，处理后的微纤和晶须的长径比在20∶1-40∶1(优选为20∶1、30∶1或40∶1)，导电粉体颗粒直径为0.5-3μm(优选为0.5μm、1μm、1.5μm、2.5μm或3μm)。所述树脂切片为PET切片、PP切片、PA切片或PBT切片。所述导电微纤为导电钢纤。所述晶须为导电二氧化钛晶须或导电碳酸钙晶须。所述导电粉体为导电二氧化钛粉体或导电炭黑。

本发明还提供吸波防辐射功能母粒的制备方法，包括如下步骤：

1)制备树脂粉体：将树脂切片经过水磨法逐级分流制备颗粒直径为15-40μm(优选为15μm、20μm、25μm、35μm或40μm)的树脂粉体，逐级分流是将经过水磨研磨后的树脂粉体通过筛孔自动过滤，粒径小的树脂粉体颗粒经过筛孔获得，粒径大的树脂粉体颗粒回收继续研磨；所述树脂切片为PET切片、PP切片、PA切片或PBT切片；

2)导电粉体的表面改性处理：将导电粉体置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内以600-800r/min(优选为600r/min、700r/min或800r/min)的转速搅拌30-60分钟，再经过筛孔筛选出直径为0.5-3μm(优选为0.5μm、1μm、1.5μm、2.5μm或3μm)的导电粉体；所述导电粉体为导电二氧化钛粉体或导电炭黑；

3)导电微纤和晶须的表面改性处理：将导电微纤和晶须置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内以100-300r/min(优选为100r/min、200r/min或300r/min)的转速搅拌90-120分钟(优选为90分钟、100分钟或120分钟)，得到处理后的导电微纤和晶须；所述导电微纤为导电钢纤；所述晶须为导电二氧化钛晶须或导电碳酸钙晶须；

4)在双螺杆共混挤出装置的主喂料口喂入30-60质量份(优选为30质量份、45质量份或60质量份)树脂粉体和5-30质量份(优选为5质量份、20质量份或30质量份)导电粉体、0.01-0.05质量份(优选为0.01质量份、0.03质量份或0.05质量份)酸碱平衡剂，并在位于双螺杆共混挤出装置螺杆末端的侧喂料口添加10-50质量份(优选为10质量份、30质量份或50质量份)导电晶须和微纤，共混挤出制得吸波防辐射功能母粒；所述酸碱平衡剂为磷酸二氢钠；导电晶须和微纤添加总质量与导电粉体添加总质量的比例为1∶1-4∶1(优选为1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1、3.5∶1或4∶1)。

为了增加体系的流动性(PET粘度较大，不利于实心玻璃微珠的分散)，所述步骤3)中双螺杆共混挤出装置中还可投入5-10质量份(优选为5质量份、7.5质量份或10质量份)流动改性剂，所述流动改性剂为聚乙烯蜡。

本技术针对抗静电、防辐射和吸波等多功能进行研究，所获得的功能母粒可以应由于具有抗静电、防辐射和吸波多功能纤维的制备，通过不同的添加度来获得不同的功能效果，能够满足人们对于保健和安全等功能性的需求。

当导电晶须和微纤添加总质量与导电粉体添加总质量的比例为1∶1-4∶1时，其室温导电渗滤阈值为2-6％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.吸波防辐射功能母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)制备树脂粉体：将树脂切片经过水磨法逐级分流制备颗粒直径为15-40μm的树脂粉体；

2)导电粉体的表面改性处理：将导电粉体置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内以600-800r/min的转速搅拌30-60分钟，再经过筛孔筛选出直径为0.5-3μm的导电粉体；

3)导电微纤和晶须的表面改性处理：将导电微纤和晶须置入含有硅烷偶联剂的搅拌容器内以100-300r/min的转速搅拌90-120分钟，得到处理后的导电微纤和晶须；

4)在双螺杆共混挤出装置的主喂料口喂入30-60质量份树脂粉体和5-30质量份导电粉体、0.01-0.05质量份酸碱平衡剂、5-10质量份流动改性剂，并在位于双螺杆共混挤出装置螺杆末端的侧喂料口添加10-50质量份导电晶须和微纤，共混挤出制得吸波防辐射功能母粒；

其中，

所述酸碱平衡剂为磷酸二氢钠；

所述流动改性剂为聚乙烯蜡；

所述树脂切片为PET切片、PP切片、PA切片或PBT切片；

所述导电粉体为导电二氧化钛粉体或导电炭黑；

所述导电微纤为导电钢纤；

所述晶须为导电二氧化钛晶须或导电碳酸钙晶须。