[发明专利]一种相变纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种相变纤维及其制备方法，包括岛组分60～90％和海组分10～40％，其特征在于：所述岛组分由包含基体聚合物10～40％、相变介质50～80％、交联剂及催化剂等辅助制剂6～10％在内的原料制成，所述海组分为聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯(PTT)。

2.根据权利要求1所述的一种相变纤维及其制备方法，其特征在于：所述基体聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯(PTT)其中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种相变纤维及其制备方法，其特征在于：所述相变介质为聚乙二醇(PEG)，相对分子量为4000～20000，化学纯。

4.根据权利要求1所述的一种相变纤维及其制备方法，其特征在于：所述交联剂和催化剂等辅助制剂包括：交联剂二异氰酸甲苯酯、催化剂顺丁烯二酸二丁基锡、交联剂邻苯二甲酸酐、催化剂浓硫酸、交联剂乙二醇、催化剂三氧化二锑、二甲基亚砜(DMSO)。

5.根据权利要求1所述的一种相变纤维及其制备方法，其特征在于：所述辅助制剂中的交联剂二异氰酸甲苯酯、催化剂顺丁烯二酸二丁基锡、交联剂邻苯二甲酸酐、催化剂浓硫酸、交联剂乙二醇、催化剂三氧化二锑均为化学纯，二甲基亚砜(DMSO)为分析纯。

6.根据权利要求1所述的一种相变纤维及其制备方法，其特征在于：所述聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯(PTT)的相对分子质量为18820～22660。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的相变纤维的制备方法，其特征在于：包括以下制作步骤：

S1，相变原料制备，将PEG和PET端部羟基，通过交联剂将PEG偶联在PET上，然后再通过化学键将其接枝在聚酯骨架材料PET上，最后采用化学接枝法成功制备PEG/PET PCM；

具体方法为：首先将PEG、PET和不同交联剂干燥，处理后的PEG与纯净水、PET与二甲基亚砜分别以1/3和1/20的质量比配成溶液。向PEG溶液中加入一定量的邻苯二甲酸酐(其用量保证整个制备过程中它所含的羧酸根的量是PEG和PET中羟基的量的1.1倍)和少量的催化剂浓硫酸(其用量为邻苯二甲酸酐的0.1％)，混合液在搅拌回流条件下预反应30min，最后加入一定质量配比的PET溶液，在磁力搅拌下混合均匀后在100℃保持2.5h，让其充分反应。反应完全后混合物成凝胶状，洗涤抽滤3～4次后，将乳白色凝胶置于水中浸泡24h以上，除去游离的PEG及残余的DMSO、邻苯二甲酸酐、催化剂等，再置于烘箱中彻底干燥，以除去水分，最后置于真空干燥箱中100℃下干燥24h，即得到乳白色的PCM，然后经切片机制成切片；

S2，切片干燥，将岛组分和海组分的切片放入FBCD型原料干燥机中进行干燥，控制干燥机温度为80～135℃，干燥6～8h以上后取出；

S3，挤压熔融，将干燥后的岛组分和海组分分别送入各自螺杆挤出机进行挤压熔融，同时向两条螺杆挤出机的机头中通入氮气，分别得到两组组分的熔融体；

S4，调节粘度，将挤压熔融后的两种原料熔体分别送入熔体管道，控制岛组分熔体的管道温度为180～240℃，调节该熔体在管道内的总停留时间为5～10min，控制海组分熔体的管道温度为250～270℃，调节该熔体在管道内的总停留时间为6～9min；

S5，喷丝，将步骤三中的两种原料熔体送入纺丝箱体，经计量泵精确计量后挤出，分配到纺丝箱体内的复合组件中，经过组件内的分配管道将岛组分均匀分配到海组分中，由同一喷丝孔喷出，得到纤维原丝；

S6，上油卷丝，将纤维原丝冷却成型后放置在卷丝机中，经过上油、卷绕作业，控制绕丝速度为1000～2000m/min，形成卷绕丝，最终得到以基体聚合物、相变介质、辅助制剂在内的原料为岛组份，PTT为海组份的相变纤维。