[发明专利]一种聚丙烯腈纤维材料氧化的方法

说明书

本发明属于聚丙烯腈纤维阻燃材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯腈纤维材料氧化的方法，方法包括以下步骤：(1)称取CH₃COONH₄、CH₃COONa、K₂Cr₂O₇溶解于酸性溶液中，制成黑化处理液；(2)称取聚丙烯腈纤维放入黑化处理液中，于水浴锅中进行氧化处理，然后清洗干燥得到氧化的聚丙烯腈纤维材料。本发明工艺得到的聚丙烯腈纤维材料具有阻燃性能好、稳定性好、质地均匀、易加工、低成本、色泽良好等优点，会逐渐占领市场得到广泛的应用。

技术领域

本发明属于聚丙烯腈纤维阻燃材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯腈纤维材料氧化的方法。

背景技术

聚丙烯腈纤维又被称为腈纶，是一种由聚丙烯腈或丙烯腈质量分数大于85％的丙烯腈共聚物经过纺丝工艺制成的合成纤维单纯的聚丙烯腈纤维，内部结构过于紧密，用作衣物纺织性能差，工业上通常需要加入第二、第三单体来完善其性能，如醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯磺酸钠等非离子型单体，而在聚丙烯腈纤维中引入第二、三单体的目的是提升纤维各方面的性能，并且可以有效提升纤维的可染性。聚丙烯腈纤维在各个领域都得到了广泛的应用，其中大多用于民用，而工业和军用上按特殊要求专门制造。

专利ZL200910013789.3涉及一种阻燃腈纶及其制造方法，首先将腈纶加入到含铜离子水溶液中反应制成阻燃腈纶；也可将腈纶直接加入到由铜离子、水合肼、羟胺、碱和亚硝酸钠组成的混合溶液中反应制成阻燃腈纶。其缺点就是工艺较为繁琐，在制备工艺中需要预氧化以及在制备过程中会产生重金属离子污染。

发明内容

本发明主要提供了一种聚丙烯腈纤维材料氧化的方法，处理工艺简单，制备出的聚丙烯腈纤维具有稳定性好、质地均匀、易加工、低成本、色泽良好等优点。其技术方案如下：

一种聚丙烯腈纤维材料氧化的方法，包括以下步骤：

(1)称取CH₃COONH₄、CH₃COONa、K₂Cr₂O₇溶解于酸性溶液中，制成黑化处理液；

(2)称取聚丙烯腈纤维放入黑化处理液中，于水浴锅中进行氧化处理，然后清洗干燥得到氧化的聚丙烯腈纤维材料。

优选的，步骤(1)中CH₃COONH₄的浓度为1-10g/L，CH₃COONa的浓度为1-10g/L，K₂Cr₂O₇的浓度为10-40g/L，所述酸性溶液为摩尔浓度1-20％的硫酸溶液。

优选的，每200ml黑化处理液中加入0.5g聚丙烯腈纤维。

优选的，步骤(2)中水浴锅中水浴温度为60-80℃，氧化时间为2-6h。

优选的，步骤(1)中溶解方法为超声溶解。

优选的，步骤(2)中清洗方法为超声清洗。

采用上述方案，本发明具有以下优点：

本发明通过化学氧化的方法制备阻燃聚丙烯腈纤维，相较于现有的高温氧化的方法而言，有效降低了实验所需温度，化学氧化工艺简单、低成本，制备出的纤维材料稳定性好、质地均匀、色泽良好，增强了聚丙烯腈纤维的阻燃性能。

附图说明

图1、图2为不同倍镜下实施例1中聚丙烯腈纤维材料氧化后的SEM图；

图3为实施例1中聚丙烯腈纤维材料氧化后的形态图；