[发明专利]一种耐光性聚苯硫醚纤维

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐光性聚苯硫醚纤维。

背景技术

聚苯硫醚纤维(PPS纤维)是一种功能性特种纤维。一般由聚苯硫醚树脂(PPS树脂)采用常规的熔融纺丝方法，然后在高温下进行后拉伸、卷曲和切断后制得。PPS纤维具有优异的热稳定性和阻燃性，氧指数值34～35，200℃时强度保持率为60％，断裂伸长无变化；耐化学性仅次于聚四氟乙烯纤维；有较好的纺织加工性能。目前PPS纤维主要用于制备高温烟道气和特殊热介质的过滤，造纸工业的干燥带以及电缆包胶层和防火织物等。

虽然聚苯硫醚纤维具有良好的保温性能，但是耐光照性差，所以难以应用于服装用途上。

在以往聚苯硫醚纤维相关专利中，也有涉及到聚苯硫醚纤维的耐光性能的。例如专利CN200710046845.4中公开了一种抗紫外线聚苯硫醚纤维及其制备方法，将苯并三唑作为主要的光稳定剂来降低PPS纤维光照前后色度变化和力学性能变化。但是苯并三唑的分子量的过小，升华温度仅仅100度，在光稳定剂的造粒过程和与PPS树脂共混过程中损失很大，所起的作用甚小。

另外，文献1001-0041(2008)03-0008-04共混改型聚苯硫醚纤维光稳定性的研究中提出向PPS中添加苯并三唑或纳米二氧化钛或两者的混合物能够使PPS耐光性提高，参考文献数据发现改善效果不明显，为了验证效果，本文作者按照文献内容试验后发现改善效果不明显，在JIS-L0842基准下，耐光性仅仅为1级，根本不能用作服饰面料。

综上所述，PPS纤维的保温性能优越，但是耐光性能差；迫切需要一种发明，可以制备具有耐光性能的PPS纤维，使PPS纤维在服装用途也得到扩展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异耐光性能的聚苯硫醚纤维。

本发明采用紫外线吸收剂、光安定剂、抗氧化剂组合而成耐光剂，使得添加该耐光剂后的PPS纤维的耐光性能达到了3级或者3级以上，ΔE的指标值小，光照稳定性好，这是以往单一耐光剂或者简单组合耐光剂所不能达到的效果。

本发明的技术解决方案：一种耐光性聚苯硫醚纤维，该聚苯硫醚纤维中该聚苯硫醚纤维中含有相对于纤维总量4wt％～10wt％的苯并三唑类衍生物A、0.1wt％～1.5wt％的受阻胺类光安定剂B，以及0.1wt％～2.0wt％的三价磷系抗氧化剂C，余量为聚苯硫醚树脂；其中A的结构式如式1所示，B的结构通式如式2所示，

式1

式2

其中，R1为氢原子或卤素原子，R2为1～7个的碳原子组成的直链或者分歧链状烷基，R3为氢原子或1～12个碳原子组成的直链或者分歧链状烷基，R4为烷基，R5为氢原子或者甲基，n＝1～4。

所述苯并三唑类衍生物A优选具有式3所示结构式，其商品名为LA-31，CAS号为103597-45-1。

式3

组分A的添加量相对于纤维总量为4wt％～10wt％，优选4.5～5.5wt％；组分A的添加量太少，不能达到耐光坚牢度3级效果，但是超过5％后效并没有加强，反而造成成本上升。

所述受阻胺类光安定剂B优选具有式4所示结构式，其商品名为LA-52，CAS号为91788-83-9。

式4

组分B的添加量相对于纤维总量为0.1～1.5wt％，优选0.25～1.0wt％；组分B的添加量少达不到效果，多了影响纺丝性能，出现飘单丝，而且也没有增加耐光效果。

所述三价磷系抗氧化剂C具有式5所示结构式，其商品名为S-9228，CAS号为154862-43-8。

式5

组分C的量相对于纤维总量为0.1～2wt％，优选0.25～1.0wt％；组分C的添加量过多或过少耐光性都会变差。

本发明耐光性PPS纤维的制造方法为将组合药剂通过混炼的方式添加入PPS树脂，混炼机优选2轴混炼机。混炼温度在300～320℃、再通过纺丝，拉伸得到耐光性PPS纤维，其中纺丝温度为300～330℃。

以JIS-L0842为基准，本发明所得聚苯硫醚纤维的耐光坚牢度为3级或3级以上。

ΔE的指标值是表示光照前后色调的变化，本发明耐光性聚苯硫醚纤维的ΔE为1～3，此数值证明本发明的聚苯硫醚纤维在同等照射后变化小，即光照色调稳定性要远远优于以往产品。

本发明中涉及的部分评价方法如下：

1、耐光坚牢度评价：(JIS-L0842)

设备：耐光试验机(碳棒)，

光源：碳棒灯相关色温。