[发明专利]一种具有抗紫外性能的锦纶纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及锦纶纤维材料技术领域，具体公开了一种具有抗紫外性能的锦纶纤维及其制备方法，本发明先以硼酸三异丙酯，2‑氨基‑3‑羟基丙酸和二元醇为原料制备得到具有氨基和羧基的双功能团螯合型硼酸酯偶联剂，然后采用合成的偶联剂对纳米稀土氧化物进行修饰改性，再将改性后的纳米稀土氧化物与己内酰胺进行原位聚合制得含有纳米稀土氧化物的尼龙树脂，最后经纺丝制得锦纶纤维。本发明得到的这种锦纶纤维具有更加持久、更加稳定且优异的抗紫外性能。

技术领域

本发明属于锦纶纤维材料技术领域，具体涉及一种具有抗紫外性能的锦纶纤维及其制备方法。

背景技术

二十世纪以来，随着近代工业进程的加快，废气的排放及各种氟化物的使用，臭氧层遭到一定程度的破坏，到达地面的紫外线辐射逐渐增强，导致其产生的危害日益严重。面对越来越严重的环境问题，人们除了开始重视环境的保护外也更加注重对自身的防护，抗紫外线纺织品同其它防护用品一样受到了人们的关注。目前国际上都在研究和开发防紫外线功能性织物，防紫外线整理已经成为一个新兴的非常有前途的发展方向。

锦纶是世界上最早工业化生产的化纤品种之一，具有耐磨、耐腐蚀等优良性能，以锦纶制作的面料轻质柔软，皮肤触感温和，被普遍用于高端服饰以及特种功能性服饰。但锦纶纤维的主要缺点在于耐光耐热性差，在长时间的紫外光照射下易发黄、强度降低，影响使用性。因此，研究和开发防紫外线功能性锦纶织物，是一个具有重要现实意义和经济价值的课题。

目前，常用改进锦纶纤维抗紫外的方法是添加有机紫外线吸收剂或紫外线屏蔽剂。有机紫外线吸收剂从机理上是使高能紫外线断裂聚合物分子链生成的活性自由基被捕捉或淬灭，但有机紫外线吸收剂都是小分子量的有机合成物，无论是对紫外光的吸收还是对自由基的捕获都有一定的局限性，并且随着使用时间的延长会发生迁移和降解，致使材料的抗紫外光性能会逐渐下降，最终失效。而紫外线屏蔽剂如ZnO，因ZnO存在着较高的光催化活性且存在着短波长侧吸收能力不足等问题。

另外也有将具有抗紫外功能的纳米颗粒运用到锦纶纤维中的现有技术，但是这种纳米颗粒较小，比表面积较大，在锦纶纤维中容易发生团聚。而一般解决其团聚的方式是加入常规的表面活性剂，这些表面活性剂解决团聚的原理是消除纳米颗粒的表面电荷并增强该纳米颗粒的亲油性，使纳米颗粒能够掺杂进入锦纶纤维中，但这种使纳米颗粒与锦纶纤维结合的方式，其稳定性依然不够好，从而使得该锦纶纤维的抗紫外性能大打折扣；而且某些具有抗紫外功能的纳米颗粒与锦纶纤维结合后还会影响到材料本身的色泽。

故寻找出一种能将抗紫外功能的纳米颗粒更加稳定且均匀地与锦纶纤维结合的物质或方法，寻找一种更加适合锦纶纤维的抗紫外功能纳米颗粒，成为了人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗紫外性能的锦纶纤维，该锦纶纤维具有更加持久、稳定，且优异的抗紫外性能。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有抗紫外性能的锦纶纤维，以硼酸三异丙酯、2-氨基-3-羟基丙酸、二元醇和催化剂为原料制备得到具有氨基和羧基的双功能团螯合型硼酸酯偶联剂，并用其对纳米稀土氧化物表面进行修饰改性，将所述改性纳米稀土氧化物与己内酰胺进行原位聚合并经过加工得到所述具有抗紫外性能的锦纶纤维。

进一步地，所述的硼酸三异丙酯、二元醇、2-氨基-3-羟基丙酸的摩尔比为1；1-1.05：1-1.05。

进一步地，所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇中的一种。

进一步地，所述纳米稀土氧化物与所述双功能团螯合型硼酸酯偶联剂的质量比为100：0.1-5。

进一步地，所述纳米稀土氧化物为纳米稀土氧化铈、纳米稀土氧化镧中的一种或两种。

进一步地，所述纳米稀土氧化物与所述已内酰胺的质量比为0.1-5：100。