一种抗氧化PPS纤维的制备方法与流程

一种抗氧化pps纤维的制备方法
技术领域
1.本发明涉及聚苯硫醚纤维技术领域，具体涉及一种抗氧化pps纤维的制备方法。


背景技术：

2.聚苯硫醚(pps)纤维因具有良好的耐化学性、热稳定性和良好的加工性，极限氧指数34
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35，且在200℃以下无溶剂可以溶解，使得所制备的用于袋式除尘器上的除尘滤袋广泛用于发电厂、钢铁厂、水泥厂等高温烟气除尘过滤。但由于pps大分子中的苯
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硫键能低，在高温下容易被氧化(即环境含氧量越高，使用温度应越低)使得pps纤维的强度下降变脆，进而导致除尘滤袋的使用寿命减少。
3.公开号为cn108360085a的专利公开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，在聚苯硫醚树脂中添加有机改性层状纳米粒子，有机改性层状纳米粒子是通过苯并咪唑盐类表面活性剂对层状纳米粒子有机化改性获得，制成聚苯硫醚抗氧化切片母粒，再进行熔融纺丝，但是该改性方法复杂。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于现有技术中抗氧化聚苯硫醚纤维制备方法复杂，提供一种制备简单的抗氧化pps纤维的制备方法。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
6.一种抗氧化pps纤维的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)将表面粗糙pps纤维浸渍于抗氧化处理液中，所述抗氧化处理液由质量比为45：2.5：30：6：15：1的去离子水、硅烷偶联剂、ptfe乳液、粘合剂、成膜助剂、滑石粉混合而成；
8.(2)将浸渍后的pps纤维洗净后干燥，即获得抗氧化pps纤维。
9.有益效果：本发明制备方法简单，制得的pps纤维具有良好的抗氧化性，在经过抗氧化液处理后的pps纤维的强力衰减程度比未经任何处理的pps纤维要低。
10.pps纤维表面粗糙，能够将抗氧化液处理液更好的附着其上，成膜性好，另一方面能够在制备针刺毡时，增加pps纤维之间的抱合力，使针刺毡性能更好。
11.优选地，所述步骤(1)中表面粗糙的pps纤维的制备方法包括以下步骤：将pps树脂与助剂经干燥、螺杆挤出、纺丝、拉伸、卷绕、定型后得到pps纤维，所述纺丝过程中喷丝头的空腔内设有多个凸起。
12.有益效果：通过在纺丝头的空腔内设置多个凸起，使制备的pps纤维表面有不规则的划痕，从而获得表面粗糙的pps纤维。
13.优选地，所述pps树脂的熔指为120
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200g/10min，所述滑石粉的平均粒径为22
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30nm。
14.有益效果：滑石粉粒径过小，不易分开导致团聚；而粒径过大，会导致纺丝过程堵塞纺丝腔体。pps树脂的流动性若小于上述值，会导致在纺丝阶段不易成丝，同样，熔指过大
也会导致pps树脂不易成丝。
15.优选地，所述螺杆一区/二区/三区/四区的温度分别为：290℃/310℃/315℃/320℃，纺丝箱体温度320℃。
16.有益效果：纺丝温度，决定了pps树脂纺丝成型问题，会导致pps纤维自身强力等性能，自身强力都不达标，即使具有抗氧化性能也是没用的，在上述温度条件下，能够使pps纤维保持自身强力的同时具有良好的抗氧化性能。
17.优选地，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
18.优选地，所述粘合剂为无机石墨粘结剂。
19.优选地，所述粘合剂无机粘合剂zs
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1071。
20.优选地，所述成膜助剂为成膜助剂7413。
21.优选地，将去离子水、硅烷偶联剂、ptfe乳液、粘合剂、成膜助剂、滑石粉按质量比混合后，超声分散15min，然后磁力搅拌15min。
22.优选地，将表面粗糙pps纤维浸渍于抗氧化处理液中20min。
23.优选地，将浸渍后的pps纤维洗净后于室温干燥。
24.本发明的优点在于：本发明制备方法简单，制得的pps纤维具有良好的抗氧化性，在经过抗氧化液处理后的pps纤维的强力衰减程度比未经任何处理的pps纤维要低。
25.pps纤维表面粗糙，能够将抗氧化液处理液更好的附着其上，成膜性好，另一方面能够在制备针刺毡时，增加pps纤维之间的抱合力，使针刺毡性能更好。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
28.实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
29.实施例1
30.抗氧化pps纤维的制备方法，包括以下步骤：
31.(1)表面粗糙pps纤维的制备：将熔指为120g/10min的pps树脂与硬脂酸异辛酯40550
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16
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1经干燥、螺杆挤出、纺丝、拉伸、卷绕、定型后得到pps纤维，其中硬脂酸异辛酯40550
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16
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1的添加量为2％，pps树脂的添加量为98％，其中螺杆一区/二区/三区/四区的温度分别为：270℃/290℃/295℃/300℃，纺丝箱体温度320℃，拉伸依次经过一级拉伸、二级拉伸、三级拉伸及总拉伸，拉伸倍率分别为1.05、2.58、1.35、1.06、3.87倍；
32.纺丝过程中喷丝头的空腔内设有多个凸起，通过在纺丝头的空腔内设置多个凸起，使制备的pps纤维表面有不规则的划痕，从而获得表面粗糙的pps纤维；
33.(2)将表面粗糙pps纤维浸渍于抗氧化处理液中20min，抗氧化处理液由质量比为45：2.5：30：6：15：1的去离子水、乙烯基三甲氧基硅烷、ptfe乳液、无机粘合剂zs
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1071、成膜助剂7413、滑石粉混合而成，将去离子水、硅烷偶联剂、ptfe乳液、粘合剂、成膜助剂、滑石粉
按质量比混合后，超声分散15min，然后磁力搅拌15min；其中所使用的滑石粉平均粒径为22
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30纳米；
34.(2)将浸渍后的pps纤维洗净后于室温干燥，即获得抗氧化pps纤维。
35.实施例2
36.抗氧化pps纤维的制备方法，包括以下步骤：
37.(1)表面粗糙pps纤维的制备：将熔指为160g/10min的pps树脂与助剂(硬脂酸异辛酯40550
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16
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1，添加比例为3％)经干燥、螺杆挤出、纺丝、拉伸(一级拉伸、二级拉伸、三级拉伸以及总拉伸为：1.05、2.58、1.35、1.06、3.87)、卷绕、定型后得到pps纤维，其中螺杆一区/二区/三区/四区的温度分别为：290℃/310℃/315℃/320℃，纺丝箱体温度320℃，纺丝过程中喷丝头的空腔内设有多个凸起，通过在纺丝头的空腔内设置多个凸起，使制备的pps纤维表面有不规则的划痕，从而获得表面粗糙的pps纤维；其中所使用的滑石粉平均粒径为22
‑
30nm；
38.(2)将表面粗糙pps纤维浸渍于抗氧化处理液中20min，抗氧化处理液由质量比为45：2.5：30：6：15：1的去离子水、乙烯基三甲氧基硅烷、ptfe乳液、无机粘合剂zs
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1071、成膜助剂7413、滑石粉混合而成，将去离子水、硅烷偶联剂、ptfe乳液、粘合剂、成膜助剂、滑石粉按质量比混合后，超声分散15min，然后磁力搅拌15min；
39.(2)将浸渍后的pps纤维洗净后于室温干燥，即获得抗氧化pps纤维。
40.实施例3
41.抗氧化pps纤维的制备方法，包括以下步骤：
42.(1)表面粗糙pps纤维的制备：将熔指为200g/10min的pps树脂与助剂(硬脂酸异辛酯40550
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16
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1，添加比例为5％)经干燥、螺杆挤出、纺丝、拉伸(一级拉伸、二级拉伸、三级拉伸以及总拉伸为：1.05、2.58、1.35、1.06、3.87)、卷绕、定型后得到pps纤维，其中螺杆一区/二区/三区/四区的温度分别为：310℃/330℃/335℃/340℃，纺丝箱体温度320℃，纺丝过程中喷丝头的空腔内设有多个凸起，通过在纺丝头的空腔内设置多个凸起，使制备的pps纤维表面有不规则的划痕，从而获得表面粗糙的pps纤维；其中所使用的滑石粉平均粒径为22
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30nm；
43.(2)将表面粗糙pps纤维浸渍于抗氧化处理液中20min，抗氧化处理液由质量比为45：2.5：30：6：15：1的去离子水、乙烯基三甲氧基硅烷、ptfe乳液、无机粘合剂zs
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1071、成膜助剂7413、滑石粉混合而成，将去离子水、硅烷偶联剂、ptfe乳液、粘合剂、成膜助剂、滑石粉按质量比混合后，超声分散15min，然后磁力搅拌15min；
44.(2)将浸渍后的pps纤维洗净后于室温干燥，即获得抗氧化pps纤维。
45.对比例1
46.本对比例与实施例2的区别之处在于：去离子水、乙烯基三甲氧基硅烷、ptfe乳液、无机粘合剂zs
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1071、成膜助剂7413、滑石粉的质量比为45：2.3：25：5：13：0.8。
47.对比例2
48.本对比例与实施例2的区别之处在于：去离子水、乙烯基三甲氧基硅烷、ptfe乳液、无机粘合剂zs
‑
1071、成膜助剂7413、滑石粉的质量比为45：2.7：35：7：17：1.2。
49.实验数据与分析：
50.将未经过抗氧化处理的pps纤维与实施例1、对比例1、对比例2经过处理的pps纤维
放入30％h2o2(70℃)、10％h2so4(93℃)、10％hno3(93℃)以及10％hno3/h2so4混合酸中(93℃)处理48h后测试其强力，测定标准采用gb/t 14337
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2008，测定结果如表1
‑
表3所示。
51.表1为未经过抗氧化处理的pps纤维与实施例2处理纤维的测定结果
[0052][0053]
表2为对比例1检测结果
[0054]
项目不处理30％h2o210％h2so410％hno310％h2so4/10hno3断裂强力/cn9.37.57.97.87.3断裂伸长率/％25.819.518.217.216
[0055]
表3为对比例2检测结果
[0056]
项目不处理30％h2o210％h2so410％hno310％h2so4/10hno3断裂强力/cn9.27.47.77.77断裂伸长率/％24.519.31816.915.2
[0057]
从表1可以看出，在不同处理条件下，经过抗氧化液处理过后的pps纤维的强力衰减程度要比未经过任何处理的pps纤维要低，表2和表3是经过不同抗氧化剂配比所制备的pps纤维，可以看出，表2和表3的强力要比实施例2的低。
[0058]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。