[发明专利]一种低收缩连续丙纶纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低收缩连续丙纶纤维及其制备方法，所述丙纶纤维按质量百分比计，其包括聚丙烯93‑95%、官能化聚丙烯3‑5%、柔顺母粒1‑2%和滑石粉0.01‑0.5%。其涉及的制备方法为：（1）按权利要求1所述配比称量原料，后挤出造粒，备用；（2）造粒的粒子加入单螺杆挤出机，经喷丝板挤出成丝，不经热拉伸直接收卷成长纤维。本发明通过对配方以及用量的研究，降低混纺纤维在热处理过程中丙纶纤维收缩造成的产品质量问题。

技术领域

本发明属于结构材料制造技术，具体涉及一种低收缩连续丙纶纤维及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其优良的绝缘性、耐热性、抗腐蚀性以及高机械强度，使其成为建筑、交通、电气、化工、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。虽然相比于其他高性能纤维，如碳纤维、芳纶、陶瓷纤维等，玻纤的脆性较大，但由于其生产工艺和价格上的优势，采用玻纤作为增强材料仍然是聚合物基复合材料的首选，占用量在98%以上。而在玻纤/聚合物基复合材料中，玻纤增强聚丙烯(PP)又是最大的品种。传统的玻纤增强聚丙烯是采用挤出机将玻纤混入聚丙烯树脂中，再经注塑成型生产制品，玻纤以0.1mm左右的长度分布在聚丙烯基体之中，玻纤的含量通常低于20%，这样的增强材料无论从强度、韧性和刚度都达不到结构材料的要求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种低收缩连续丙纶纤维及其制备方法，其与玻璃纤维复合可以提高产品的强度、韧性和刚度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种低收缩连续丙纶纤维，按质量百分比计，其包括聚丙烯93-95%、官能化聚丙烯3-5%、柔顺母粒1-2%和滑石粉0.01-0.5%。

作为本发明的优选实施例：所述聚丙烯为聚聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯中的一种或几种混合。

作为本发明的优选实施例：所述官能化聚丙烯为聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸、聚丙烯接枝丙烯酸和聚丙烯接枝丙烯酸甲酯中的一种或几种混合。

作为本发明的优选实施例：所述柔顺母粒为SEPS与POP中的一种或几种混合。

作为本发明的优选实施例：所述滑石粉的目数为10000-20000目。

本发明涉及的一种低收缩连续丙纶纤维的制备方法，按如下步骤制备：

（1）按权利要求1所述配比称量原料，后挤出造粒，备用；

（2）造粒的粒子加入单螺杆挤出机，经喷丝板挤出成丝，不经热拉伸直接收卷成长纤维。

作为本发明的优选实施例：为了进一步提高造粒质量，所述步骤（1）采用双螺杆挤出机实施，所述的双螺杆挤出机各部分参数为一区：160℃，二区：180℃，三区：200℃，四区：210℃，五区：210℃，六区：200℃，七区：190℃，喂料速度：5-15Hz。

本发明加入如线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或适量的纳米粒子对PP进行适当的共混改性，调控PP的收缩率，研究抗收缩剂用量对PP成膜拉丝性能、力学性能以及收缩率的影响。同时确定最优的用量，降低混纺纤维在热处理过程中聚丙烯纤维收缩造成的产品质量问题。

本发明采用不同种类的极性单体对PP进行熔融接枝，制备系列相容剂，研究不同相容剂及其含量对PP拉丝性能和力学性能的影响，确定最佳配方使共混物同时具备优良的成膜拉丝性能和力学性能。

本发明与玻纤复合形成连续玻纤增强热塑性聚合物复合材料，其具有高强度、高模量、高韧性、质量轻、热膨胀系数小、绿色环保与循环利用等特点，可替代传统热固性复合材料或金属材料，充当结构材料。广泛应用于军事保护用品、航空航天、高速车辆内外饰、低碳建筑内外墙以及新能源等需要高强、质轻领域。

具体实施方式