[发明专利]一种高色牢度PPS纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高色牢度的PPS纤维及其制备方法，其由以下原料经熔融纺丝制备而成，所示原料以质量百分数计为：PPS树脂颗粒：80‑90％；色母粒：5‑10％；硅烷偶联剂：0.2‑2％；紫外光吸收剂：1‑5％；纳米SiO₂：0.5‑1.5％；CaO：0.5‑1％；甲基纤维素0.5‑1.5％；天然纤维：0.3‑0.5％；聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT树脂)：1.2‑2％；聚乙烯：0.5‑1.8％；其制备方法包括色母粒制备、切片制备和PPS纤维丝制备；发明的PPS纤维，其具有较高的色牢度，其牢度4级以上，本发明的PPS纤维中的无机SiO₂、CaO、天然纤维等共同作用，在提高PPS纤维的色牢度的同时，提高PPS纤维的柔韧性、断裂强度和抗收缩性。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种高色牢度PPS纤维及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚(简称PPS)是一种热塑性树脂，具有良好的热稳定性、阻燃性、电绝缘性等，被广泛的应用于防护制品、过滤材料、电绝缘材料等。PPS纤维是由PPS切片通过熔融纺丝、冷却、牵伸定型等制备而成的纤维丝，PPS纤维丝性能优异，在非织造毡、复合面料、纺织面料中都有所应用。

应用于纺织面料、复合面料的PPS纤维，对于此类机PPS纤维，目前主要存在两方面的技术难题，一是PPS难染深色，由于PPS表面不具备活性基团，难与染色剂结合；二是，染色后的PPS的耐光性差，在光照下极易发黄；难染色和机染色后的牢度差，严重的制约了PPS的使用。目前，制备有色PPS的方法主要就有两类，一是在纺丝时，向PPS基体树脂中添加含后染料或颜料的色母粒，色母粒与基体树脂混合后，经纺丝工艺得到有色的PPS；二是先制得PPS纤维丝，再通过染色剂等在PPS的表面附着一层染色剂，以制得有色的PPS；对于PPS染色工艺，其大多数是采用溶液型染色剂，在染色过程中会产生大量的废水等有害物质，影响生态环境，并且染色工艺较为繁琐，PPS纤维丝的生产效率低。对色母法，其直接在PPS基体树脂中添加颗粒色母粒，通过熔融纺丝，一次性制得有色的PPS纤维丝，生产工序简单，环保。

在PPS树脂基体中添加色母粒来制得有色PPS的工艺较为成熟，但就目前采用的生产工艺和色母粒制备出的PPS纤维丝而言，其色牢度较低，耐紫外光牢度通常只能达到2-3级，难以达到4级以上；色牢度低严重制约了PPS纤维丝的应用场景。

专利CN103556297A公开了一种高抗氧化有色PPS长丝的制备方法，通过在树脂基体中混合抗氧化剂，再与色母砂混合，通过熔融纺丝得到有色的PPS纤维，虽然该方法制备的PPS纤维丝的抗氧化性有所提高，但制备出的纤维丝的耐紫外光牢度较低，纤维丝的强度较低。

专利CN103451930A公开了一种聚苯硫醚纤维及其用途，该聚苯硫醚纤维中含有一定量的甲基萘和紫外光吸收剂，甲基萘作为PPS的膨润剂，促进染料和紫外光吸收剂进入到聚苯硫醚分子内部，提高PPS的浓染性和耐光性。但在该申请中，虽然甲基萘可以提高染色性和耐光性，但残留在PPS中的甲基萘容易引起PPS纤维发黄，因此需除去PPS中的甲基萘，以防止纤维发黄，其染色工艺繁琐，对工艺参数的控制要求较高。

专利CN102560734A公开了一种抗氧化增韧改性聚苯硫醚单丝及其制备方法，其在组份中添加抗氧化剂和增韧剂，提高PPS在韧性，降低器脆性，使得该PPS纤维能在滤袋中，提高滤袋的性能，延长滤袋使用寿命，但该专利制备的PPS纤维的染色后的色牢较差，在高温和光照射下容易脱色。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种高色牢度的PPS纤维，该PPS纤维具有4级以上的耐紫外光牢度，并且与现有的PPS纤维相比，其断裂强度和柔韧性均有所提高，在纺织过程中，PPS纤维丝不易断裂。将本申请的PPS纤维用于制备帆布、防护布，其在光照下的使用寿命更长，耐光照性更好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高色牢度的PPS纤维，其由以下原料经熔融纺丝制备而成，所示原料以质量百分数计为：