本發(fā)明涉及尼龍，具體涉及一種易染色抗氧化尼龍長絲及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、超細纖維長絲面料現(xiàn)在人們的生活中應用越來越廣泛，主要應用于男女高檔休閑夾克、風、休閑西服、褲料、休閑棉衣、休閑羽絨服面料。一般主要采用海島超細纖維長絲或者滌綸錦綸超細纖維長絲制造，織物通過預縮、堿減量開纖、預定型、拉毛磨毛、染色等工序來生產(chǎn)這類皮感絨面料。尼龍分子結(jié)構(gòu)特性(含有酰胺基團，類似蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu))，具有良好的親水親膚性，吸汗、輕質(zhì)、韌性佳、回彈性好、抗酸堿等特點，是最適合人類穿著的人造織物之一，廣泛用于針織內(nèi)衣、襪類、運動衣、滑雪衫、緊身衣等領域。在服裝上的應用也是尼龍纖維的主要用途之一，尼龍6纖維的微細旦化可進一步提高纖維的品質(zhì)和價值，制造出符合流行趨勢和時尚品味的高檔服用產(chǎn)品。使用直接熔融紡絲方法得到的尼龍6纖維的單絲纖度可達到0.80dtex。、

2、但是目前利用常規(guī)紡絲改良法直接生產(chǎn)差別化微細旦尼龍6poy纖維的技術(shù)還不成熟。造成這種現(xiàn)象的原因有兩個方面：一方面，利用海島型紡絲法生產(chǎn)差別化微細旦錦綸工藝復雜，成本高昂，還會造成大量有機物排放和環(huán)境污染，明顯限制了其推廣應用；而另一方面，由于尼龍本身的特性，分子結(jié)構(gòu)中含有大量氫鍵，結(jié)晶速度快，結(jié)晶度高，不易拉伸變形。

3、尼龍材料由于其獨特的性能優(yōu)勢廣泛用于紡絲、注塑及制膜產(chǎn)品，但尼龍本身易氧化而黃變，并最終導致其力學性能的降低成為其一大弊端。在成型加工中添加一定抗氧劑是簡單常用的方法，但是由于添加量較少，且存在抗氧劑分散不均而使其效果不能得到最佳的體現(xiàn)。共混制備抗氧化母?？梢栽谝欢ǔ潭壬暇徑饪寡鮿┓稚⒉痪谋锥?，但是共混制備抗氧化母粒本身會造成一定熱降解，這對于纖維高速生產(chǎn)等對尼龍原料穩(wěn)定性要求較高的領域也存在一定的局限。另外，超細旦尼龍纖維比表面積增大，染料的上染速率增加，勻染性變差，易出現(xiàn)染色不勻。

4、中國專利cn1309899c是通過化纖開纖和機械開纖后，對織物的超纖纖維進行染色。由于麂皮絨面料采用的是滌綸海島纖維、滌錦超細纖維等纖維制造，經(jīng)過開纖后纖維的纖度達到0.2dtex左右。纖維的比表面積達到常規(guī)纖維的幾十倍，因此分散染料染色時纖維的表面的吸附能力大大加強。有的染料與纖維結(jié)合染色，而1/4-1/3染料吸附在纖維的表面，往往在面料清洗的時候進入污水，增加cod排放，造成環(huán)境污染。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種易染色抗氧化尼龍長絲及其制備方法，具有抗熱氧老化性能好，易吸附色料分子，易染色，強度高、剛性好、抗沖擊、耐油及耐化學品、耐磨和自潤滑等優(yōu)點，尤其是硬度、剛性、耐熱性和蠕變性能更佳。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種易染色抗氧化尼龍長絲的制備方法，將經(jīng)過聚多巴胺包覆改性的多孔二氧化硅納米球與硅烷偶聯(lián)劑共聚3,5-二叔丁基-4-羥基苯乙烯酸的抗氧劑偶聯(lián)，表面包覆氧化石墨烯，加入己內(nèi)酰胺中，加入氨基己酸，加熱減壓攪拌反應，排料冷卻，干燥，切片，制得尼龍切片，經(jīng)過熔融擠出、紡絲、冷卻、上油、牽伸定型、卷繞，制得易染色抗氧化尼龍長絲。

4、作為本發(fā)明的進一步改進，包括以下步驟：

5、s1.將正硅酸烷基酯溶于有機溶劑中，得到溶液a；將致孔劑、乳化劑溶于水中，得到溶液b；將溶液a滴加入溶液b中，乳化，調(diào)節(jié)溶液ph值，攪拌反應，離心，洗滌，干燥，制得多孔二氧化硅納米球；

6、s2.將多孔二氧化硅納米球加入水中，加入多巴胺鹽酸鹽和催化劑，加熱攪拌反應，離心，洗滌，干燥，制得改性多孔二氧化硅納米球；

7、s3.將3,5-二叔丁基-4-羥基苯乙烯酸加入乙醇中，加入帶有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑和引發(fā)劑，加熱攪拌反應，過濾，洗滌，干燥，制得抗氧劑；

8、s4.將抗氧劑加入水中，加入nhs(n-hydroxy?succinimide，n-羥基丁二酰亞胺)和edc(1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺)，攪拌活化，加入改性多孔二氧化硅納米球，攪拌反應，離心，洗滌，干燥，制得偶聯(lián)物；

9、s5.向氧化石墨烯水分散液中加入偶聯(lián)物，超聲分散均勻，噴霧干燥，制得褶皺型包覆改性劑；

10、s6.將己內(nèi)酰胺加熱熔解，加入氨基己酸和褶皺型包覆改性劑，攪拌混合均勻，加熱減壓攪拌反應，排料并冷卻，干燥，切片，制得尼龍切片；

11、s7.將尼龍切片送至螺桿擠出機中，將熔體經(jīng)增壓輸送到紡絲箱體，通過計量泵計量后經(jīng)紡絲組件進行噴絲，絲條經(jīng)側(cè)吹風冷卻形成絲束，將冷卻后的絲束通過上油消除靜電，對上油后的絲束進行牽伸定型處理，將定型處理后的絲束卷繞成絲筒，制得易染色抗氧化尼龍長絲。

12、作為本發(fā)明的進一步改進，步驟s1中所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述正硅酸烷基酯、致孔劑、乳化劑的質(zhì)量比為12-15:1-2:0.5-1，所述致孔劑選自十六烷基三甲基氯化銨、氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物peo20-ppo70-peo20或氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物peo106-ppo70-peo106中的至少一種，所述乳化劑選自吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80或吐溫-85中的至少一種，所述調(diào)節(jié)溶液ph值為9-10，所述攪拌反應的時間為10-12h。

13、作為本發(fā)明的進一步改進，步驟s2中所述多孔二氧化硅納米球、多巴胺鹽酸鹽和催化劑的質(zhì)量比為10-12:4-6:1-2，所述催化劑為ph＝8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加熱攪拌反應的溫度為45-55℃，時間為3-5h。

14、作為本發(fā)明的進一步改進，步驟s3中所述3,5-二叔丁基-4-羥基苯乙烯酸、帶有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑和引發(fā)劑的質(zhì)量比為4-7:3-5:0.01-0.02，所述帶有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑選自kh570、a151、a171中的至少一種，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，所述加熱攪拌反應的溫度為50-60℃，時間為3-5h。

15、作為本發(fā)明的進一步改進，步驟s4中所述抗氧劑、nhs、edc和改性多孔二氧化硅納米球的質(zhì)量比為4-7:1-2:1-2:10，所述攪拌活化的時間為20-30min，所述攪拌反應的時間為8-10h。

16、作為本發(fā)明的進一步改進，步驟s5中所述氧化石墨烯水分散液的濃度為0.5-1mg/ml，所述氧化石墨烯水分散液、偶聯(lián)物的液固比為3-5ml:1g。

17、作為本發(fā)明的進一步改進，步驟s6中所述加熱熔解的溫度為70-75℃，所述己內(nèi)酰胺、氨基己酸和褶皺型包覆改性劑的質(zhì)量比為100:1-2:7-12，所述加熱減壓攪拌反應的溫度為240-260℃，轉(zhuǎn)速為100-150r/min，反應壓力為0.02-0.08mpa，時間為3-5h。

18、作為本發(fā)明的進一步改進，步驟s7中所述熔融擠出的溫度為280-300℃，所述噴絲噴出的絲細度為0.05-0.1mm，所述油的附量控制為0.5-1.5％；所述牽伸定型通過六對熱輥之間的1段預熱，2段拉伸，2段定型來實現(xiàn)：其中，第1對熱輥溫度為30-40℃，第2對熱輥溫度為45-55℃，第1對熱輥與第2對熱輥對絲條起預熱作用，拉伸比為1-1.01倍；所述卷繞的速度為3000-4000m/min。

19、本發(fā)明進一步保護一種上述的制備方法制得的易染色抗氧化尼龍長絲。

20、本發(fā)明具有如下有益效果：

21、本發(fā)明將3,5-二叔丁基-4-羥基苯乙烯酸與帶有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑進行共聚，制得抗氧劑，一方面該抗氧劑帶有硅烷結(jié)構(gòu)，能很好的與二氧化硅納米球結(jié)合，另一方面，該分子結(jié)構(gòu)中含有極性基團、剛性五元環(huán)和長鏈烷基對位取代基的大分子抗氧劑，采用自由基聚合法，制備出具有大相對分子質(zhì)量、良好耐熱性、高抗熱氧老化效率的大分子抗氧劑，能夠明顯改善尼龍的抗熱氧老化性能，且分散性好，不會引起尼龍絲力學性能的下降，該抗氧化劑自身也不易分解。另外，該抗氧劑大分子上帶有豐富的羧基，能夠通過活化羧基與改性多孔二氧化硅納米球上的氨基進行偶聯(lián)，從而形成偶聯(lián)物，該偶聯(lián)物加入尼龍中，能明顯提高尼龍絲的力學強度，還由于多孔二氧化硅納米球的比表面積大的特點，易于吸附色料分子，以及上面包覆的聚多巴胺，能夠與金屬離子、色料分子形成絡合鍵或氫鍵，從而具有很好的固色效果，容易染色。

22、氧化石墨烯與尼龍有很好的相容性，但是直接添加其容易團聚影響尼龍的力學性能，通過將氧化石墨烯包覆于偶聯(lián)物表面，并經(jīng)過噴霧干燥形成褶皺，實現(xiàn)了納米褶皺型包覆改性劑的均勻分散，有效接觸促進了導熱網(wǎng)絡的形成，從而使其熱導率提高，促進的褶皺型包覆改性劑在尼龍材料中的分散性和相容性，且自身不易團聚，有助于提高材料的力學性能、散熱性能，降低熱收縮率。

23、本發(fā)明易染色抗氧化尼龍66長絲纖維具有抗熱氧老化性能好，易吸附色料分子，易染色，強度高、剛性好、抗沖擊、耐油及耐化學品、耐磨和自潤滑等優(yōu)點，尤其是硬度、剛性、耐熱性和蠕變性能更佳。