一种柔性透明线及其制备方法与流程

本发明属于功能线，具体地，涉及一种柔性透明功能的线。

背景技术：

1、聚酰胺俗称尼龙，初期主要作为纺丝的原料，近些年来发展迅速，占据了汽车工业、电子、交通运输、机械、航空航天和各种日用工业等各个领域。但广泛的使用同样也暴露出了，尼龙不耐热、柔性差、易燃等缺点，这让它存在一定的安全隐患。而透明聚酰胺纤维具有很好的透明性，较高的力学强度，优异的热稳定性，可以解决该安全隐患。

2、常见的聚酰胺纤维改性方法有：共聚改性、接枝改性、共混改性，已达到高柔性、阻燃性。但共聚改性和接枝改性属于化学改性，对反应条件极为苛刻，花费较大。而共混法制备的改性纤维，由于改性剂均匀的混合在纤维内部，耐光照、耐水洗，性能稳定持久，并且工艺简单，但目前共混法改性聚酰胺纤维，让其同时拥有阻燃性和柔性改性的研究较少，这就限制了改性聚酰纤维的使用领域。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种具有柔性透明功能的线。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种柔性透明线，由改性聚酰胺纤维、玻璃纤维纺丝而得，二者的质量之比为65-75:35-45。

4、将两种纤维熔融纺丝，制成熟条，喂入双螺杆挤出机中进行加温抽丝，牵引冷却、吹干拉线，制造时严格控制反应区的温度在310-325℃，得到柔性透明线。

5、进一步地，所述改性聚酰胺纤维由pa11切片、助剂通过熔融纺丝制得；pa11切片和助剂的质量之比为50:4-6。

6、进一步地，所述助剂通过如下步骤制备：

7、s1、将三甲基膦与乙醇混合，缓慢滴加2-溴乙醇，然后加热至35℃反应50min，反应结束后，减压旋蒸，得到中间体1；三甲基膦、乙醇、2-溴乙醇的用量之比为7.6g:100ml:12.4g；

8、三甲基膦与2-溴乙醇的-br发生反应，获得中间体1；具体反应过程如下所示：

9、

10、s2、将高锰酸钾溶于水中制成溶液，与中间体1加入到乙腈中，用胶头滴管缓慢滴加盐酸(质量分数20％)溶液，并不断搅拌，反应30min，反应结束后加入乙醇，除去多余的高锰酸钾溶液，使其褪色，取有机相，减压旋蒸，得到中间体2；中间体1、高锰酸钾、乙腈、盐酸溶液、乙醇、水的用量之比为19.6g:15.8g:200ml:30ml:20ml:50ml；

11、中间体1上的羟基在高锰酸钾的氧化下发生了催化氧化，得到中间体2；具体反应过程如下所示：

12、

13、s3、将三聚氰胺、癸酸加入到吡啶中，边搅拌边向溶液中缓慢加入浓硫酸(催化剂、脱水剂)，并加热到60℃反应2h，反应结束后，先旋蒸除去大部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用甲苯/己烷的混合溶剂，二者的体积比为1:1)，旋蒸除去洗脱液，干燥，得到中间体3；三聚氰胺、癸酸、吡啶、浓硫酸的用量之比为12.6g:17.2g:150ml:2ml；

14、在浓硫酸的催化下，三聚氰胺上的氨基与癸酸上的羧基发生缩合反应，得到中间体3；具体反应过程如下所示：

15、

16、s4、将中间体2、中间体3加入到吡啶中，边搅拌边向溶液中缓慢加入浓硫酸(催化剂、脱水剂)，加热到70℃反应3h，反应结束后，先旋蒸除去大部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用甲苯/己烷的混合溶剂，二者的体积比为1:1)，旋蒸除去洗脱液，干燥，得到助剂；中间体2、中间体3、吡啶、浓硫酸的用量之比为21.3g:14.2g:150ml:2ml；

17、在浓硫酸的催化下，中间体2上的羧基和中间体3上的两个氨基发生缩合反应，得到助剂；具体反应过程如下所示：

18、

19、助剂中含有一个长碳链，内旋转位垒小，构象的可能性种类多，能大幅增加分子的柔性；此外，长碳链能够穿插入聚酰胺大分子链之间，起到增韧效果，因此，能够提升聚酰胺纤维的抗冲击性能；此外，助剂中加入了三聚氰胺基团，起到氮系阻燃剂的作用，受热时发生分解反应，主要产物为nh3、n2、h20、no、no2等不燃烧的气体，具有吸热、降温和稀释等作用，使助剂拥有防火性能；此外，助剂中含有季鏻盐功能基团，与氮系产生p-n协效阻燃效果，进一步的加强了助剂的防火性能；并且，通过反应制得的助剂，反应物的颜色都为白色半透明或无色半透明，这让聚酰胺纤维更容易制成透明线。

20、本发明的有益效果：

21、本发明的线由改性聚酰胺纤维、玻璃纤维混纺而得，玻璃纤维能够赋予线较佳的尺寸稳定性、耐热性，提高了线的疲劳强度，聚酰胺纤维能够赋予线出色的耐磨性，改性聚酰胺纤维中由于助剂的加入，不仅能赋予纤维较高的柔性性能、透明性能，也在一定的程度上提高了纤维的韧性和防火性能。因此该线具有较高的柔性、透明性，耐磨性，且尺寸稳定，有防火性能，具备重要的应用意义。

技术特征：

1.一种柔性透明线，由改性聚酰胺纤维、玻璃纤维纺丝而得，其特征在于，所述改性聚酰胺纤维由pa11切片和助剂通过熔融纺丝制得；

2.根据权利要求1所述的一种柔性透明线，其特征在于,步骤s1中三甲基膦、乙醇、2-溴乙醇的用量之比为7.6g:100ml:12.4g。

3.根据权利要求1所述的一种柔性透明线，其特征在于,步骤s2中中间体1、高锰酸钾、乙腈、盐酸溶液、乙醇、水的用量之比为19.6g:15.8g:200ml:30ml:20ml:50ml。

4.根据权利要求1所述的一种柔性透明线，其特征在于,步骤s3中三聚氰胺、癸酸、吡啶、浓硫酸的用量之比为12.6g:17.2g:150ml:2ml。

5.根据权利要求1所述的一种柔性透明线，其特征在于,步骤s4中中间体2、中间体3、吡啶、浓硫酸的用量之比为21.3g:14.2g:150ml:2ml。

6.根据权利要求1所述的一种柔性透明线，其特征在于，改性聚酰胺纤维、玻璃纤维纺丝而得，二者的质量之比为65:30-35。

7.根据权利要求1所述的一种柔性透明线，其特征在于，改性聚酰胺纤维中pa11切片和助剂的质量之比为50:4-6。

8.根据权利要求1所述的一种柔性透明线的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：将两种纤维熔融纺丝，制成熟条，喂入双螺杆挤出机中进行加温抽丝，牵引冷却、吹干拉线，制造时严格控制反应区的温度在310-325℃，得到柔性透明线。

技术总结
本发明公开了一种柔性透明线，属于功能线技术领域。由改性聚酰胺纤维、玻璃纤维混纺而得，二者的质量之比65:30‑35，其中所述的改性聚酰胺纤维由PA11切片、助剂通过熔融纺丝制得；PA11切片和助剂的质量之比为50:4‑6。本发明的线由改性聚酰胺纤维、玻璃纤维混纺而得，玻璃纤维能够赋予线较佳的尺寸稳定性、耐热性，提高了线的疲劳强度，聚酰胺纤维能够赋予线出色的耐磨性，由于助剂的加入，不仅能赋予纤维较高的柔性、透明性，也在一定的程度上提高了纤维的韧性和防火性能。该线具有较高的柔性、透明性、耐磨性，且尺寸稳定，有防火性能，具备重要的应用意义。

技术研发人员：朱鸿印,朱振,张国宾
受保护的技术使用者：安徽正欣生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16