[发明专利]一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗紫外老化聚苯硫醚(PPS)纤维及其制备方法，具体地说是加入了2-(3-N，N-二乙基苯基)氨基-4，6二(4-叔丁基-2-羟基苯基)均三嗪和2-吖丙啶-4-(2，2-二甲基-4-叔丁基)苯-6-(4-叔丁基-2-羟基)苯三嗪的一种抗紫外老化聚苯硫醚(PPS)纤维及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚的英文名称Poly(phenylene sulfide)简称PPS，其化学结构它是美国菲利普石油公司于1968年以Ryton商标投放市场，并于1973年开始工业化生产的一种综合性能优异的热塑性结晶树脂，其熔点高达280～290℃，分解温度大于400℃。PPS工程塑料的突出特点是耐高温、耐腐蚀、耐辐射、不燃、无毒、机械性能和电性能十分优异，制品的尺寸稳定性好，可用多种方法进行成型加工，并可对制品进行二次加工，用途十分广泛。

1985年后日本东丽公司、东洋纺公司、吴羽公司相续进行了PPS纤维的开发。1988年日本吴羽化学开发出第二代线性PPS(Fortron)，东丽(Toray)公司也开发PPS纤维Torcon。国内，四川德阳科技公司目前已生产出PPS纤维产品，注册商标为HATON/华拓。

随着工业的飞速发展，烟气污染问题日逐突出，尤其是发电行业，因我国是以火力发电为主，火力发电占70％，PPS纤维优良的耐高温性、耐化学腐蚀性、绝缘性、阻燃性以及较高的强度与模量，使得PPS纤维能够广泛应用于这一行业的烟气过滤材料中。但是，现在应用于发电行业的PPS纤维在生产出来后，存储、运输过程中，接触紫外线，做成滤布后也会在存储与运输过程中接触紫外线，使得PPS出现老化情况，机械性能明显的降低，这就导致PPS高温滤布的使用年限大大降低，基本上每两年更换一次，而发电行业的大修年限基本上都在3年左右。因此提高PPS纤维的耐紫外老化性能的工作迫在眉睫。

专利CN101187088A所述的改性PPS纤维及其制备方法，只是为了改善纤维成型过程中的流动性与初生纤维的力学性能，没有添加抗紫外剂，因此，它的抗紫外老化性能必然得不到保证。另外，它采用先熔融制备切片、然后再熔融纺丝的方法，粒料经过了两次熔融，其中一些PPS热降解的可能性大大增加。

专利CN1962973A在树脂中添加具有抑制和延缓氧化和降解作用的改性剂，这些改性剂没有吸收紫外线，或者使紫外线红移的作用，因此制备的纤维的抗紫外能力不强。而在PPS纤维使用过程中，PPS长时间曝露于室外，受到了紫外线的辐射必不可少，因此，必须添加抗紫外线剂增强PPS纤维的抗紫外性能。

专利CN101126182A所述的紫外线吸收剂为一些传统的抗紫外线吸收剂苯并三唑，可以用于许多树脂的抗紫外老化，但是，加入到PPS后，由于它的空间结构较小，并不能有效的阻隔PPS上的活泼单元接触紫外光或氧气，发生降解反应。另外，由于苯并三唑上并没有较活泼基团能与PPS键合，因此，对PPS的屏蔽作用就不明显，因此制备的PPS纤维虽有一些抗紫外老化功能，但却与实际使用要求相差甚远。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维及其制备方法，以克服现有PPS纤维耐紫外老化性能不佳的缺陷。

本发明的一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维，其组分和重量包括：聚苯硫醚100份、2-(3-N，N-二乙基苯基)氨基-4，6二(4-叔丁基-2-羟基苯基)均三嗪0.2～5份以及2-吖丙啶-4-(2，2-二甲基-4-叔丁基)苯-6-(4-叔丁基-2-羟基)苯三嗪0.2～5份；

其中，所述的2-(3-N，N-二乙基苯基)氨基-4，6二(4-叔丁基-2-羟基苯基)均三嗪的分子结构式为

所述的2-吖丙啶-4-(2，2-二甲基-4-叔丁基)苯-6-(4-叔丁基-2-羟基)苯三嗪的分子结构式为

如上所述的一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维，所述抗紫外老化聚苯硫醚纤维的纤度为1.2～6.6dtex。

本发明还提供了一种抗紫外老化聚苯硫醚纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)用三氯均三嗪先通过F-C酰基化反应，然后再通过亲核取代反应制备2-(3-N，N-二乙基苯基)氨基-4，6二(4-叔丁基-2-羟基苯基)均三嗪；其分子结构式为