[发明专利]抗海洋生物污损的螯合离子交换纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种抗海洋生物污损的螯合离子交换纤维，其特征在于：基材纤维表面涂覆聚丙烯酸酯功能树脂层，所述的聚丙烯酸酯功能树脂层含有偕胺肟、季铵盐和水杨醛肟三种功能基。

2.依照权利要求1所述的抗海洋生物污损螯合离子交换纤维，其特征在于所述的基材纤维选自丙纶、氯纶、腈纶、锦纶、维尼纶、涤纶、氨纶、粘胶纤维、棉纱线或麻纱线中的一种或两种以上混纺纤维。

3.依照权利要求1所述的抗海洋生物污损螯合离子交换纤维，其特征在于所述的聚丙烯酸酯功能树脂指的是环氧功能单体与第二烯烃单体和交联剂的共聚物；

其中所述环氧功能单体/第二烯烃单体/交联剂的质量配比为30～300∶50～100∶2～50。

4.依照权利要求3所述的抗海洋生物污损螯合离子交换纤维，其特征在于所述的环氧功能单体指的是烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上。

5.依照权利要求3所述的抗海洋生物污损螯合离子交换纤维，其特征在于所述的第二烯烃单体选自苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、顺丁烯二酸酐或醋酸乙烯酯中的一种或两种以上。

6.依照权利要求3所述的抗海洋生物污损螯合离子交换纤维，其特征在于所述的交联剂选自二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇酯、1，2-丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、1，2-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸二甘醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、三丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、异氰尿酸三丙烯酯、二甲基二烯丙基氯化铵或二乙基二烯丙基氯化铵中的一种或两种以上。

7.依照权利要求1所述的抗海洋生物污损螯合离子交换纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、环氧功能纤维的制备

以丙纶、氯纶、腈纶、锦纶、维尼纶、涤纶、氨纶、粘胶纤维、棉纱线或麻纱线的一种或两种以上混纺纤维作为基材纤维，在含有环氧基的聚丙烯酸酯功能树脂溶液中浸轧，浸轧控温15～90℃，浸轧时间为0.01～1小时，此后抽出纤维，干燥，制得表层涂覆含有环氧基的聚丙烯酸酯功能树脂纤维(简称为环氧功能纤维)；

其中所述的含有环氧基的聚丙烯酸酯功能树脂溶液指的是由环氧功能单体与第二烯烃单体和交联剂进行溶液共聚制得的环氧功能聚丙烯酸酯树脂溶液；

所述的环氧功能单体如权利要求4所述，

所述的第二烯烃单体如权利要求5所述，

所述的交联剂选如权利要求6所述，

所述环氧功能单体/第二烯烃单体/交联剂的质量配比为30～300∶50～100∶2～50，所述环氧功能聚丙烯酸酯树脂溶液的制备方法选自周庆丰《GMA型丙烯酸酯共聚树脂的合成及其粉末涂料制备》博士论文，河北工业大学，2000；

步骤二、多胺功能纤维和氰胺功能纤维的制备

将有机多胺稀释在溶剂中，加入步骤一制得的环氧功能纤维，控温15～70℃，浸轧溶胀4～40小时后，滤出纤维，制得表面含有胺基树脂涂层的功能纤维(简称叔胺功能纤维)；不经洗涤干燥，将叔胺功能纤维投入丙烯腈溶剂中，控温15～35℃，浸轧反应4～6小时，后升温50～100℃，再浸轧反应4～40小时，滤出纤维，经过甲醇洗涤和水洗涤，干燥，制得表面含有氰基和胺基树脂涂层的功能纤维(简称氰胺功能纤维)；

其中所述的有机多胺选自乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，6-己二胺、1，10-葵二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或聚乙烯胺中的一种或两种以上；

所述的溶剂指的是水、甲醇、乙醇、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲苯、二甲苯或环己烷；

所述的有机多胺/丙烯腈/环氧功能纤维/溶剂的质量比为0.3～5∶0.5～5∶1∶1～15；

步骤三、氰醛盐功能纤维的制备

将5-氯甲基水杨醛溶解在有机溶剂中，再加入步骤二制得的氰胺功能纤维，控温20～90℃，浸轧反应0.4～40小时，滤出纤维，烘干纤维，制得表面含有氰基、季铵盐和水杨醛树脂涂层的功能纤维(简称在氰醛盐功能纤维)；

其中所述的有机溶剂指的是甲苯、氯苯、苯甲醚、二甲苯、石油醚、环己烷、甲基环己烷或十氢萘，所述有机溶剂的用量是所述氰胺功能纤维质量的2～10倍；

所述的5-氯甲基水杨醛用量是所述氰胺功能纤维质量的0.2～2倍；

步骤四、抗海洋生物污损螯合离子交换纤维的制备

在乙醇或甲醇中投入羟胺盐，使用碱石灰调节pH值至6.0～8.5，过滤去除固体物，滤液中再投入步骤三所制得的氰醛盐功能纤维，控温60～80℃，搅拌反应2～20小时，滤出纤维、去离子水洗涤纤维三次，制得表面带有偕胺肟、季铵盐和水杨醛肟树脂涂层的功能纤维，即是抗海洋生物污损螯合离子交换纤维；

其中所述的羟胺盐指的是盐酸羟胺或硫酸羟胺，

所述的乙醇或甲醇的用量是所述氰醛盐功能纤维质量的2～10倍，

所述碱石灰指的是碳酸钠或碳酸钾与氧化钙(也称为生石灰)质量比为1∶3的复合物，

所述的氰醛盐功能纤维/羟胺盐/碱石灰的质量比为1∶0.2～5∶0.2～5。