[发明专利]用于聚丙烯纤维的含有无机材料的聚丙烯复合母料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织领域，特别是一种聚丙烯复合母料的制备方法，一种用于聚丙烯纤维的含有无机材料的聚丙烯复合母料的制备方法

背景技术

聚丙烯纤维有着许多优良的性能，它在装饰、农业、服装三大领域中有着巨大的市场。聚丙烯纤维的品种有BCF、短纤、长丝、纺粘/熔喷非织造布、膜裂纤维、滤嘴材料等。

聚丙烯纤维对原料聚丙烯树脂的质量，包括分子量和分子量分布、等规度、熔体的流变性能、结晶性能等，特别是杂质或灰分的含量有着严格的要求。过高的杂质含量，在熔纺过程中极易导致组件内过滤压力升高，引起漏胶，击穿滤网，缩短组件使用周期等不利后果。因此通常要严格控制聚丙烯树脂中杂质的含量，以保证纺丝的正常进行。这样，如果在聚丙烯树脂中有意识地添加入无机微粒，那怕极少，也都成了熔纺过程中的杂质，都会对熔体的流变性、结晶形态、可纺性等产生影响。

公开号为CN1308099A的中国专利文献介绍了一种纳米CaCO₃-聚丙烯复合材料，它主要由聚丙烯组成，其中含有0.25-30％的纳米CaCO₃，还加入了添加剂、增容剂和抗氧剂。冲击强度、拉伸强度、硬度有所提高，塑料加工性能得到改善。

公开号为CN1407558A的中国专利文献介绍了一种采用反应性单体作为改性剂代替传统的有机偶联剂，相对于未加有反应性单体改性的纳米碳酸钙/聚丙烯阻燃材料，可使纳米碳酸钙填充聚丙烯材料的力学性能提高。

公开号为CN1827682A的中国专利文献介绍了一种聚烯烃/纳米碳酸钙预分散母料，可以应用于各种塑料的增强、增韧改性，特别适用于制造聚烯烃透气膜等。

公开号为CN1730537A的中国专利文献介绍了一种提高纳米碳酸钙与聚丙烯复合材料塑料制品性能的方法，该方法采用平均粒径在30～50纳米的碳酸钙为原料制备碳酸钙质量百分含量在2.5～7％的纳米碳酸钙与聚丙烯复合材料，提高复合材料制品的抗冲击性能。

上述文献所介绍的加有纳米碳酸钙的聚丙烯或聚烯烃皆应用于塑料制品和聚烯烃膜中，用于生产聚丙烯纤维的含有无机材料的聚丙烯复合母料的制备方法目前尚未见报导。

发明内容

本发明旨在提出一种用于聚丙烯纤维的含有无机材料的聚丙烯复合母料的制备方法，使添加到聚丙烯树脂中的无机材料能够和树脂之间具有比较好的分散性和相容性，同时不会影响到聚丙烯树脂的可纺性，从而解决已有技术只能在聚丙烯的塑料制品和聚烯烃膜中应用而不可能用于纤维的难题。

这种用于聚丙烯纤维的含有无机材料的聚丙烯复合母料的制备方法是将聚丙烯、无机材料、添加剂A、B、C、D、E、F等相复合，其中无机材料为亚微米、微米、纳米级高岭土、碳酸钙、蒙脱土之一种或其复配物，添加剂A为分散剂，添加剂B为润滑剂，添加剂C为抗氧剂，添加剂D为热稳定剂，添加剂E为改性剂；其中还加入了添加剂F，此添加剂F为偶联剂。

本发明的方法中由于在混合物中加入了偶联剂，使亚微米、微米、纳米无机材料与聚丙烯树脂之间具有比较好的分散性和相容性，以及各种添加剂之间的配伍作用，改善了母料的分散性能、流变性能、结晶性能等，从而提高了其可纺性。用这种方法制得的聚丙烯复合母料可以按0～40％的比例添加于聚丙烯中，可用来纺制聚丙烯长丝、短纤、无纺布等聚丙烯纤维，在比较合适的添加比例时，纤维的力学性能比较纯聚丙烯树脂纤维会有所提高，同时能明显降低聚丙烯纤维的生产成本。

附图说明

附图为用本发明的聚丙烯复合母料加聚丙烯纺成的丙纶牵伸丝的电子显微镜照片。

具体实施方式

这种用于聚丙烯纤维的含有无机材料的聚丙烯复合母料的制备方法是将聚丙烯、无机材料、添加剂A、B、C、D、E、F相复合，其中无机材料为亚微米、微米、纳米无机材料，添加剂A为分散剂，添加剂B为润滑剂，添加剂C为抗氧剂，添加剂D热稳定剂，添加剂E为改性剂，其中还加入了添加剂F，添加剂F为偶联剂。各个组分的配比按其重量比可为：

聚丙烯       20～90％，

无机材料     10～80％，

添加剂A      0～15％，

添加剂B      0～3％，

添加剂C      0～1％，

添加剂D      0～3％，

添加剂E      0～1％，

添加剂F      0～5％。

其中聚丙烯可以是不同厂家、不同牌号的聚丙烯，如：Y2600T、Y3700、S2040、Z30S、CS820、SFR170、H880F等。