[发明专利]一种防电离辐射纤维用母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防电离辐射纤维用母粒，涉及防辐射功能高分子材料技术领域，旨在解决现有技术中功能母粒可纺性、分散性和功能性的问题；本发明包含高分子基材、分散剂、防辐射基材及链延长剂，由按照重量百分比计50‑85wt％的热塑性树脂载体和15‑50wt％的粒径在0.1‑50μm之间的防辐射功能粉体组成；本发明还公开了所述防电离辐射纤维用母粒的制备方法，将粒径为0.1‑50μm的防辐射功能粉体和干燥后的热塑性聚酯进行熔融共混、造粒、干燥，从而制得本发明的防电离辐射纤维用母粒；本发明具有相容性好、纺丝性能优良的特点，解决了纤维生产过程中飘丝、断丝、纤维断裂强度低的问题，同时，该种方法获得的纤维功能化效果突出，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及防辐射功能高分子材料技术领域，具体是一种防电离辐射纤维用母粒及其制备方法。

背景技术

热塑性树脂载体，如聚丙烯、聚酯、聚酰胺等具有断裂强度高、韧性好、具有较高的机械能、加工成型简便等特点，并且具有良好的可循环回收、可重复利用等突出性能，被广泛应用于家电、汽车、日用产品中。同时为了满足某些产品的特殊功能需求，热塑性树脂载体作为功能材料载体，大大拓展了其应用范围，如作为一种防辐射屏蔽材料。

现有的防辐射纤维母粒材料，主要针对非电离辐射，如吸波电磁辐射、紫外线辐射等，并不能满足对核工业领域中高能射线产生电离辐射的防护。与此同时，目前所报道的防辐射功能母粒主要是通过与黏度适中的热塑性树脂载体原料进行混合熔融纺丝方式实现对电离辐射的防护功能，限制了母粒添加量，降低了防辐射功能材料的有效含量，从而也对功能材料的防护效率产生不利影响。

综上所述，提供一种防电离辐射纤维用母粒及其制备方法显得很是必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分散均匀的防电离辐射纤维用母粒及其制备方法，所制备出的功能母粒能在高速下直接熔融纺制的FDY/POY热塑性树脂载体纤维，具有相容性好、纺丝性能优良等特点，同时解决了母粒直纺过程中的飘丝、断丝、纤维断裂强度低等问题，从而得到具有防电离辐射性能的纤维功能材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防电离辐射纤维用母粒，包括以下按照重量百分比的原料：热塑性树脂载体50-84wt％，防辐射功能粉体15-49wt％，偶联剂0.5-8wt％，分散剂0.2-9wt％，抗氧剂0.1-5wt％。

作为本发明进一步的方案：所述的热塑性树脂载体为聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚酰胺(PA)中的一种或几种任意比例的混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述的防辐射功能粉体为铅、钨、钽和碳化硼中的一种或几种任意比例的混合物；所述的防辐射功能粉体的粒径为0.1μm-50μm。

作为本发明再进一步的方案：所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂中的一种。

作为本发明再进一步的方案：所述的分散剂为石蜡、蒙旦蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺中的一种。

作为本发明再进一步的方案：所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或两种的混合物。

所述防电离辐射纤维用母粒的制备方法，步骤如下：

1)按照配方量称取各组分；

2)将步骤1)中称取的各组分按比例依次加入高速搅拌机中混合均匀，得到混合物料，备用；

3)将步骤2)中将均匀混合的物料采用双螺杆挤出机进行熔融共混挤出、造粒、干燥，从而制备出防电离辐射纤维用母粒成品。