[发明专利]一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。该复合纺丝材料，按照重量份数计，由以下组分组成：PBT 60‑96份，改性的无机纳米硅土0.1‑10份，抗氧剂0.5‑2份，润滑剂0.5‑8份。本发明还提供一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料的制备方法。本发明通过对无机纳米硅土进行表面改性，用其填充PBT，使其在PBT基体分散均匀，并有很好的相容性，使得聚酯纤维具有良好的可纺性，制备纤维表面有明显凹凸感，其性能及结构与羊毛相似。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是聚酯家族的重要成员，其合成方式是1，4丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸酯缩聚，并经过混合密炼过程制造成半透明的热塑性结晶性聚合物树脂。PBT主链是由饱和线性分子组成的，其重复单元由刚性苯环与柔性脂肪醇组成。分子链中由于含有苯环和脂基，因此PBT刚性比较大，柔顺性较好。送样的结构特点使其具有低吸水率和耐酸碱的性质，由于其规整的结构特点，PBT在低温下能够快速结晶，成型加工性能优良。这种结构使PBT具有良好的耐蚀性和耐候性，在潮湿等严酷环境下仍能保持优良的电绝缘性和力学性能。另外，分子中没有侧链，且结构对称，因此分子能够紧密堆积，从而PBT具有较商的结晶度、高熔点等优良的综合性能。但PBT制品存在易翅曲和缺口敏感性大两个缺点，从而使PBT的工业应用受到一定影响。为了使其PBT具有更完善的性能，一般采用无机填充改性聚合物树脂，在控制成本的同时，改善了PBT的性能。无机填料由于具有特别的理化性质，能显著改善聚合物的力学性能、成形性能和热性能等，因此在聚合物改性技术中应用发展迅速。

通过添加表面活性剂对无机填充物进行表面改性处理，保证填料在聚合物填充体系中均分分布，并且与聚合物聚酯基体具有相容性良好的界面，从而改善PBT的性能。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料及其制备方法，该复合纺丝材料具有良好的可纺性。

本发明首先提供一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料，按照重量份数计，由以下组分组成：

PBT 60-96份，改性的无机纳米硅土0.1-10份，抗氧剂0.5-2份，润滑剂0.5-8份。

优选的是，改性的无机纳米硅土的制备方法，包括：

将片状硅酸铝钾、分散剂、表面活性剂和去离子水混合研磨，得到改性的无机纳米硅土；所述的片状硅酸铝钾厚度小于等于200nm，径厚比为10-20。

优选的是，所述的片状硅酸铝钾、分散剂、硅烷偶联剂和去离子水的质量百分比为50：10：2：38。

优选的是，所述的研磨时间为6-10h。

优选的是，所述表面活性剂为KH550、KH560、六甲基二硅胺烷其中一种或几种。

优选的是，所述的分散剂为BYK-110、FS-5118或BYK163。

优选的是，所述抗氧剂为抗氧剂1010或1076中的一种或几种。

优选的是，所述润滑剂为MoS₂或3853中的一种或两种。

本发明还提供一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料的制备方法，包括：

将PBT材料、改性的无机纳米硅土、抗氧剂、润滑剂进行搅拌混合至均匀，采用熔融共混法，使混合物通过双螺杆挤出机挤出、造粒烘干；再将粒料进行挤出喷丝，得到一种无机纳米硅土改性PBT纳米复合纺丝材料。

优选的是，所述的双螺杆挤出机中的挤出温度为220-260℃，单螺杆挤出机中的挤出喷丝温度为220-280℃。