[发明专利]一种磺酰化废胶粉改性的聚酰胺工业纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚酰胺纤维技术领域，尤其涉及一种磺酰化废胶粉改性的聚酰胺工业纤维及其制备方法。

背景技术

我国是轮胎生产和汽车大国，随着家庭汽车拥有量的快速上涨，每年产生了大量的废旧轮胎，如何有效的回收利用这些废旧轮胎，防止环境污染，具有十分重要的现实意义和巨大的经济价值。目前较为常见的废旧轮胎回收方法主要有原型直接利用、焚烧生热、旧轮胎翻新、生产再生橡胶、生产硫化橡胶粉等几种。其中生产橡胶粉是最为常见的处理方法，其在改性沥青、道路铺设、运动场所铺设橡胶制品等领域被广泛应用。

聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维，主要品种有聚酰胺6纤维和聚酰胺66纤维，在工业上主要用作制备传送带、地毯、渔网、工业滤布、绳索等。聚酰胺纤维存在耐光耐热性差、模量低、抗静电性差、抗蠕变性差等缺陷，在生产过程中往往需要对其进行改性处理，以提高其综合性能。一些研究者以纳米云母粉对聚酰胺6纤维进行改性处理，可提高纤维的急弹性变形回复率，但是纤维的强度降低，云母粉的分散性也是个难题；有的研究者用有机物如聚醚胺、磺酰化β-环糊精等对聚酰胺纤维进行改性，对聚酰胺纤维的抗静电性、吸水性以及染色性等有一定的改善作用，但是这些有机改性材料也提高了产品的生产成本。

发明内容

本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种磺酰化废胶粉改性的聚酰胺工业纤维及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种磺酰化废胶粉改性的聚酰胺工业纤维，所述的聚酰胺工业纤维是由以下重量份的原料制备得到：聚酰胺纤维50-100份、磺酰化废胶粉1-5份、超细稀土尾矿粉1-2份、氨基硅油0.5-5份。

所述的聚酰胺纤维为聚酰胺6纤维或聚酰胺66纤维。

所述的磺酰化废胶粉由以下方法制备得到：将废旧丁腈橡胶加工粉碎为50-100目微粉，随后将其完全浸入氧化液中氧化处理5-6h，处理结束后废胶粉经水洗、干燥后投入反应容器中，加入二氯甲烷，开启搅拌装置，加热至80-90℃，随后再加入对甲苯磺酰氯、三氯化铁，恒温回流反应10-15h后过滤出料，滤物经醇洗、干燥后即得。

所述的氧化液为浓度为30%的双氧水与冰醋酸、水按照0.1:0.5:1-5的重量份复配而成。

所述的废胶粉、二氯甲烷、对甲苯磺酰氯、三氯化铁的用量比为1g：10-15ml：0.1-0.5g：0.1-0.5g。

所述的一种磺酰化废胶粉改性的聚酰胺工业纤维的制备方法，具体步骤如下：

（1）将所有物料投入高速混料机中混料均匀后送入双螺杆挤出机挤出造粒；

（2）所得粒料送入纺丝机原料腔体，在280-295℃条件下进行熔融纺丝，即得所述的改性聚酰胺工业纤维。

本发明将传统的废丁腈橡胶粉进行改性处理后用于作为聚酰胺纤维的改性材料，在降低生产成本的同时获得具有良好使用性能的聚酰胺工业纤维，具体的改性处理为：先将废胶粉在双氧水/冰醋酸的混合溶液进行氧化处理，使其表面暴露出功能团，随后在溶剂体系中在三氯化铁的催化作用下使用对甲苯磺酰氯进行废胶粉表面磺酰化，制得的磺酰化废胶粉与聚酰胺材料复混后具有良好的可纺性，并有效的改善聚酰胺纤维的抗静电性、吸水性、耐腐蚀性等性能，在稀土尾矿粉、氨基硅油等原料的协同作用下，最终制得了坚韧耐用的聚酰胺纤维，在工业领域应用价值极大。

具体实施方式

一种磺酰化废胶粉改性的聚酰胺工业纤维，所述的聚酰胺工业纤维是由以下重量份的原料制备得到：聚酰胺6纤维50份、磺酰化废胶粉1份、超细稀土尾矿粉1份、氨基硅油0.5份。

其中磺酰化废胶粉由以下方法制备得到：将废旧丁腈橡胶加工粉碎为50目微粉，随后将其完全浸入氧化液中氧化处理5h，处理结束后废胶粉经水洗、干燥后投入反应容器中，加入二氯甲烷，开启搅拌装置，加热至80℃，随后再加入对甲苯磺酰氯、三氯化铁，恒温回流反应10h后过滤出料，滤物经醇洗、干燥后即得，其中废胶粉、二氯甲烷、对甲苯磺酰氯、三氯化铁的用量比为1g：10ml：0.1g：0.1g。

其中氧化液为浓度为30%的双氧水与冰醋酸、水按照0.1:0.5:1的重量份复配而成。

该实施例的聚酰胺工业纤维的制备方法步骤如下：

（1）将所有物料投入高速混料机中混料均匀后送入双螺杆挤出机挤出造粒；

（2）所得粒料送入纺丝机原料腔体，在280℃条件下进行熔融纺丝，即得所述的改性聚酰胺工业纤维。