[发明专利]高强度聚甲醛单丝纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及单丝聚甲醛纤维制备技术领域，公开了一种高强度单丝聚甲醛纤维及其制备方法。本发明包括以下原料组分：纺丝级聚甲醛树脂和助剂，其中助剂占总原料重量的1‑8%，助剂为超支化聚合物、弹性聚氨酯、聚乙二醇、季戊四醇硬脂酸酯或马来酸酐接枝聚合物中的一种或几种。本发明单丝纤维强度好，便于产业化生产。

技术领域

本发明涉及单丝聚甲醛纤维制备技术领域，特别是涉及一种高强度聚甲醛单丝纤维及其制备方法。

背景技术

聚甲醛是一种高结晶聚合物，拥有优异的综合性能。作为一款工程塑料，其强度、模量、蠕变回复性能以及耐碱、耐溶剂性能优异，广泛用于汽车、电子电器、精密器械等领域。

聚甲醛纤维作为聚甲醛的一种新型态，根据制备方式的不同可得到聚甲醛的复丝和单丝。聚甲醛单丝纤维的力学强度较好，经常用作过滤材料，用以制备粗滤网片，还可作为一些耐腐蚀过滤材料的骨架材料；聚甲醛单丝还可替代尼龙钓鱼线用作渔具渔网的制备，单丝制备的渔网可在保持复丝强度的同时减少捕捞时带来的泥沙；聚甲醛单丝作为混凝土添加材料使用时，比聚甲醛复丝分散性更好，更能体现出合成纤维的优异性能。因此，聚甲醛单丝的制备，尤其是高性能单丝的制备，在以上各领域有着突出的作用和意义。

但由于聚甲醛结晶度高，结晶速度快的特性，聚甲醛也难以制备出高性能的单丝纤维产品。目前的聚甲醛单丝纤维，由于直径大，传热效率慢，内部难以获得能使分子构象产生变化的能量，特别是晶区大分子形成的折叠链片晶更是难以产生变化。因此在高拉伸倍率下，折叠链片晶极难转化为伸直链串晶，而易产生晶片间滑移或晶区与非晶区的脱离，宏观则表现为纤维断裂。这给高强度聚甲醛纤维的生产稳定化带来了巨大的难题。

发明内容

本发明提供一种单丝纤维强度好，便于产业化生产的高强度单丝聚甲醛纤维及其制备方法。

解决的技术问题是：现有聚甲醛单丝的生产产业化程度低，难度大，可以形成产业化的单丝纤维拉伸倍率低，断裂强度低。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明高强度单丝聚甲醛纤维，包括以下原料组分：纺丝级聚甲醛树脂和助剂，其中助剂占总原料重量的1-8％，助剂为超支化聚合物、弹性聚氨酯、聚乙二醇、季戊四醇硬脂酸酯或马来酸酐接枝聚合物中的一种或几种。

本发明高强度单丝聚甲醛纤维，进一步的，所述纺丝级聚甲醛树脂的重均分子量为10万-40万，熔融指数为1g/10min-15g/10min。

本发明高强度单丝聚甲醛纤维，进一步的，所述超支化聚合物为包括端羟基和/或端氨基的超支化聚合物，所述超支化聚合物的主链为聚酯胺或聚醚胺结构，超支化代数为2-5代。

本发明高强度单丝聚甲醛纤维，进一步的，所述弹性聚氨酯为聚酯或聚醚。

本发明高强度单丝聚甲醛纤维，进一步的，所述马来酸酐接枝聚合物包括马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸酯或马来酸酐接枝SEBS中的一种或几种。

本发明高强度单丝聚甲醛纤维，进一步的，所述单丝聚甲醛纤维的纤维直径为0.1-0.3mm。

本发明高强度单丝聚甲醛纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、备料：纺丝级聚甲醛树脂和助剂，其中助剂占总原料重量的1-8％，助剂为超支化聚合物、弹性聚氨酯、聚乙二醇、季戊四醇硬脂酸酯或马来酸酐接枝聚合物中的一种或几种；

步骤二、混合：将纺丝级聚甲醛树脂和助剂高速混合；

步骤三、挤出造粒：将混合料投入螺杆挤出机中，经过加热熔融后由喷丝头挤出；

步骤四、干燥：将制得的粒体进行干燥；