[发明专利]一种高性能聚醚醚酮纤维制品用分散染料体系的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分散染料技术领域，具体涉及一种高性能聚醚醚酮纤维制品用分散染料体系的制备方法。

背景技术

聚醚醚酮的英文名称poly(ether ether ketone)，简称PEEK。它是一种新型的芳香族半结晶热塑性工程材料，研究开发出来之后，一直被作为一种重要的战略国防军工材料。随着技术的进步和应用范围的扩大，PEEK民用纤维制品亦有了较大的发展。PEEK纤维具有如下优点：耐高温特性，玻璃化转变温度143℃，熔点334℃，连续使用温度接近260℃，热稳定性好，在400℃1小时仍稳定，分解温度达500℃以上；优良的机械特性，它对交变应力的优良耐疲劳性是所有纤维制品中最出众的，可与合金材料媲美，在-65℃低温下它仍能保持常温下的冲击强度；良好的阻燃性，不加任何阻燃剂，厚度1.55mm试样的阻燃性为UL94V-0级，3mm厚试样的极限氧指数为35；耐化学药品性，它只微溶解于浓硫酸，有良好的耐腐蚀性，特别是在高温下耐酸碱性也比其他大多数高性能材料好；绝缘性稳定性，它具有良好的电绝缘性能，且随温度、湿度、频率的改变变化极小；耐辐照性，耐候性好，户外老化一年，性能没有损失；耐水解性，它的吸水率很小，平衡吸水率约为0.5％。耐热水性好，可以在300℃的加压热水或蒸气中使用。在130℃热水中浸泡11天后，其弯曲模量保持率在90％以上；清洁性，具有很高的纯度和清洁性。目前，PEEK纤维制品除了作为航空用复合材料制作之外，还可用于干燥用织物、加工用织物、螺扣式传送带、过滤筛、高温气体过滤毡、高性能帆布、电缆包覆材料以及体育用品等的制作。

然而，由于PEEK纤维制品超分子结构立体规整性好，纤维疏水性强，玻璃化温度高(143℃)，染色比较困难。经初步研究发现，可以从以下两个方面改善PEEK纤维制品的染色性能：其一是利用溶胀剂对PEEK纤维的溶胀作用可以在一定程度上降低材料玻璃化温度、超分子结构立体规整性；其二降低染料颗粒的细度，使其达到纳米级并提高其均匀度。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能聚醚醚酮纤维制品用分散染料体系的制备方法，本发明颗粒小、均匀且体系稳定，适用于高性能聚醚醚酮纤维制品的染色要求。

一种高性能聚醚醚酮纤维制品用分散染料体系的制备方法，其步骤如下：

步骤1，将染料加入有机溶液中，然后密闭搅拌反应，直至完全溶解，自然冷却后即可得到染料溶液；

步骤2，将乳化剂与引发剂加入染料溶液中，密炼反应；

步骤3，反应后得到的乳化染料中加入分散剂，进行超声分散，得到超高分散性染料；

步骤4，将分散性染料中加入纳米渗透剂，并曝气循环反应得到高性能分散染料。

所述步骤1中的搅拌速度为1000-1500r/min，搅拌时间为10-25min。

所述步骤1中有机溶液采用碳酸甲乙酯。

所述步骤1中的的反应温度为60-80℃。

所述步骤2中的乳化剂采用阿拉伯胶或烷基苯磺酸钠。

所述步骤2中的引发剂采用过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过氧化十二酰中的一种。

所述步骤2中的密炼反应温度为150-180℃，密炼反应时间为1-5h。

所述步骤2中的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。

所述步骤3中的超声分散频率为2-15MHz，所述超声时间为5-15min。

所述步骤4中的纳米渗透剂采用异辛醇磷酸酯。

所述步骤4中的曝气反应速度为15-35mL/min，所述曝气反应时间为120-180min。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明颗粒小、均匀且体系稳定，适用于高性能聚醚醚酮纤维制品的染色要求。

2、本发明提供的方法具有生产方便，具有高产量、高效率的优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

一种高性能聚醚醚酮纤维制品用分散染料体系的制备方法，其步骤如下：

步骤1，将染料加入有机溶液中，然后密闭搅拌反应，直至完全溶解，自然冷却后即可得到染料溶液；

步骤2，将乳化剂与引发剂加入染料溶液中，密炼反应；

步骤3，反应后得到的乳化染料中加入分散剂，进行超声分散，得到超高分散性染料；

步骤4，将分散性染料中加入纳米渗透剂，并曝气循环反应得到高性能分散染料。

所述步骤1中的搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为10min。

所述步骤1中有机溶液采用碳酸甲乙酯。