專利名稱：超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可染細(xì)旦聚丙烯纖維及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯纖維是五大合成纖維之一。具有原料豐富、價格較低、比重輕、疏水性及保暖性好，且耐腐蝕、抗霉變，可生產(chǎn)芯吸作用良好的織物。但由于聚丙烯分子中沒有可與任何染料分子相結(jié)合的極性基團(tuán)，且聚丙烯纖維的結(jié)晶度很高，結(jié)構(gòu)緊密，內(nèi)部缺乏染料擴(kuò)散必需的孔隙，由界面電荷所引起的排斥效應(yīng)較為強(qiáng)烈，疏水性較為顯著，因而染料分子只能擴(kuò)散或滲透到纖維分子的無定型區(qū)，而不能進(jìn)入晶區(qū)。所以，PP纖維的染色性能很差，達(dá)不到使用要求。目前，雖然應(yīng)用于細(xì)旦丙綸染色改性的方法較多，然而在制備過程中以及所得產(chǎn)物上都存在一定的問題。東華大學(xué)Xin Huangm等將丙烯酸系單體(丙烯酸和丙烯酸丁酯)和苯乙烯以BPO為引發(fā)劑進(jìn)行自由基共聚，共聚產(chǎn)物作為添加劑和PP共混紡絲，無定型區(qū)域的增加和PP/PS之間存在的界面使染料分子進(jìn)入纖維，提高了其染色性能，同時由于改性PS中極性基團(tuán)的存在提高了染色牢度。然而，不同單體的反應(yīng)活性不同，溫度、溶劑及pH等都對單體的競聚率有顯著的影響，得到的共聚產(chǎn)物其結(jié)構(gòu)多樣，共聚物組成和序列分布無法有效控制，使得共聚物的制備成本較高，難以大規(guī)模生產(chǎn)。Xiubing Hua[2]等人利用原位懸浮聚合法制備聚苯乙烯/膨潤土(PS-Garamtie)復(fù)合粒子，將該復(fù)合粒子引入到PP基體中，組成新的PP/PS-Garamite三元共混體系，賦予PS及膨潤土在PP基體中的良好分散性能，使共混體系具有良好的可紡性，研究PP纖維的染色性能改善情況。然而當(dāng)無機(jī)納米粒子加入量較少時則染色性能不能達(dá)到要求，當(dāng)無機(jī)納米粒子加入量足夠時纖維的可紡性及成纖的強(qiáng)度又隨其增加而降低。S. M. Burkinshawt3]等人以荷蘭帝斯曼公司生產(chǎn)的超支化聚酰胺酯(商品名為HybranePS2550, 50%端羥基以硬脂酸封端)作為改性劑與PP粉料進(jìn)行雙螺桿共混擠出，研究了改性劑對聚丙烯纖維可紡性和染色性能的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加量為3%時，PP纖維的可紡性和纖維的物理性能幾乎沒有任何影響，但卻可以極大地提高纖維的可染性和染色牢度。不過封端處理后的超支化聚酰胺酯的染座也相應(yīng)減少，對染料的親和力相應(yīng)降低，若想獲得同樣的染色效果勢必增加超支化聚合物的添加量。這一方面增加了成本，同時由于其低的軟化點(diǎn)也使得共混的難度增加。因此，找到一種廉價改性劑，并較易引入PP基體中的共混改性方法，是有效地解決上述問題的關(guān)鍵。[I]Huang Xinj Yu Haoj Blends of Polypropylene and Modified Polystyrenefor DyeableFibersj Journal of Applied Polymer Science，2005，v96:2360-2366.[2]花秀兵，張瑜，閻惠至，陳彥模.聚丙烯/聚苯乙烯/膨潤土共混體系的結(jié)晶性能和熱性能研究.合成纖維，2010，(I) : 14-16.
[3]S. M. Burkinshaw, P. E. Froehling, M. Mignanelli. The effect ofhyperbranched polymerson the dyeing of polypropylene fibres.Dyes andPigments, 2002, 53:229-235本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維及其制備方法，該可染細(xì)旦聚丙烯纖維的染色效果好，染色牢度高，纖維強(qiáng)度好，該方法操作簡單，成本低，可規(guī)?；a(chǎn)。本發(fā)明的一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維，該細(xì)旦聚丙烯纖維按重量百分比包括3 20%的超支化聚合物染色母粒和80 97%的聚丙烯粒子；所述的超支化聚合物染色母粒中超支化聚合物與聚丙烯粉料的重量比為1(Γ40 :6(Γ90。所述的超支化聚合物為ΗΒΡ-1、ΗΒΡ-2、ΗΒΡ-3 (市售)中的一種或幾種。ΗΒΡ-1、ΗΒΡ-2和ΗΒΡ-3的結(jié)構(gòu)式如下

發(fā)明內(nèi)容
權(quán)利要求
1.一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維，該細(xì)旦聚丙烯纖維按重量百分比包括3 20%的超支化聚合物染色母粒和80 97%的聚丙烯粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維，其特征在于 所述的超支化聚合物染色母粒中超支化聚合物與聚丙烯粉料的重量比為1(Γ40 :6(Γ90。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維，其特征在于 所述的超支化聚合物為ΗΒΡ-1、ΗΒΡ-2、ΗΒΡ-3中的一種或幾種，HBP-U ΗΒΡ-2和ΗΒΡ-3的結(jié)構(gòu)式如下
4.一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維的制備方法，包括(O按照重量比1(Γ40 :6(Γ90將超支化聚合物與聚丙烯粉料共混制備染色母粒；擠出后冷卻，最后切粒、真空干燥得超支化聚合物染色母粒；(2)將上述超支化聚合物染色母粒與聚丙烯粒子按照重量比3 20 :8(Γ97共混擠出，冷卻造粒，干燥；最后熔融紡絲，卷繞、牽伸即得可染細(xì)旦聚丙烯纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述的共混制備染色母粒為通過雙螺桿制備，其中一區(qū)溫度180°C， 二區(qū)溫度200°C，三區(qū)溫度215°C，四區(qū)溫度215°C，五區(qū)溫度190°C，六區(qū)溫度170°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超支化聚合物改性可染細(xì)旦聚丙烯纖維及其制備方法，該細(xì)旦聚丙烯纖維按重量百分比包括3～20%的超支化聚合物染色母粒和80～97%的聚丙烯粒子；其制備方法，包括(1)將超支化聚合物與聚丙烯粉料共混制備染色母粒；擠出后冷卻，最后切粒、真空干燥得超支化聚合物染色母粒；(2)將上述超支化聚合物染色母粒與聚丙烯粒子共混擠出，冷卻造粒，干燥；最后熔融紡絲，卷繞、牽伸即得可染細(xì)旦聚丙烯纖維。本發(fā)明的可染細(xì)旦聚丙烯纖維的染色效果好，染色牢度高，纖維強(qiáng)度好，同時有效地實(shí)現(xiàn)了可染化與細(xì)旦化的統(tǒng)一；本發(fā)明的制備方法操作簡單，成本低，可規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號D01F6/46GK102926017SQ20121044873
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者陳彥模, 傅武興, 俞昊, 張瑜, 閻惠至 申請人:東華大學(xué)