[发明专利]一种抗氧化聚苯硫醚纤维的制备方法

说明书

本发明属于聚苯硫醚纤维生产技术领域，公开了一种抗氧化聚苯硫醚纤维的制备方法，具体包括如下步骤：S1.制备改性抗氧化剂：将无机纳米粒子使用偶联剂进行有机偶联剂处理，然后将无机纳米粒子和有机抗氧化剂分别混入乙醇水溶液中，制得溶液A和溶液B；均匀混合溶液A与溶液B，制得改性抗氧化剂溶液；选取60％的改性抗氧化剂溶液进行蒸馏干燥，得到改性抗氧化剂母粒；S2.制备抗氧化聚苯硫醚纤维：将改性抗氧化剂母粒与聚苯硫醚树脂混合，并进行共混熔融纺丝，制得抗氧化初生纤维；对初生纤维进行多级牵伸；利用改性抗氧化剂溶液浸润牵伸后的初生纤维；对浸润后的初生纤维进行热定型，从而制得抗氧化聚苯硫醚纤维成品。

技术领域

本发明属于聚苯硫醚纤维生产技术领域，具体涉及一种抗氧化聚苯硫醚纤维的制备方法。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)纤维是一种特种纤维，具有优异的耐化学腐蚀性、耐高温性、良好的阻燃性、绝缘性等，广泛用于火力发电厂、钢铁厂、水泥厂等高温烟气过滤。但是，由于PPS分子结构中的硫是以二价存在的，容易失去电子而与氧结合，导致降解、大分子断裂，因此，PPS的耐氧化性尤其是耐热氧化性能较差。而PPS纤维用于高温烟道气除尘过滤时，高温烟气中一般含有7％～14％的氧，同时高温烟气的温度一般在160～200℃，因此PPS纤维在使用时会长时间处于强氧环境中，这样使得聚苯硫醚中的硫键更加容易氧化，从而使由PPS纤维制成的过滤材料表现为易破损、易老化的缺点。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗氧化聚苯硫醚纤维的制备方法，从而使最终制得的聚苯硫醚纤维具有良好的抗氧化性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗氧化聚苯硫醚纤维的制备方法，具体包括如下步骤：

S1.制备改性抗氧化剂：

S11.将无机纳米粒子使用偶联剂进行有机偶联剂处理，然后将无机纳米粒子和有机抗氧化剂分别混入乙醇水溶液中，制得溶液A和溶液B；

S12.均匀混合溶液A与溶液B，制得改性抗氧化剂溶液；

S13.选取60％的改性抗氧化剂溶液进行蒸馏干燥，得到改性抗氧化剂母粒；

S2.制备抗氧化聚苯硫醚纤维：

S21.将改性抗氧化剂母粒与聚苯硫醚树脂混合，并进行共混熔融纺丝，制得抗氧化初生纤维；

S22.对初生纤维进行多级牵伸；

S23.利用改性抗氧化剂溶液浸润牵伸后的初生纤维；

S24.对浸润后的初生纤维进行热定型，从而制得抗氧化聚苯硫醚纤维成品；

步骤S1中，所述无机纳米粒子采用纳米级蒙脱土，所述有机抗氧化剂采用4,4’-硫代双(2,6-叔丁基苯酚)；

步骤S2中，所述改性抗氧化剂母粒与聚苯硫醚树脂的质量比为1～3：100。

优选的，步骤S1中，所述纳米粒子与偶联剂的质量比为18～20：1，所述纳米粒子与乙醇水溶液的质量比为1～2:3～6，所述有机抗氧化剂与乙醇水溶液的质量比为1:10～15，所述溶液A与溶液B的质量比为2～5:1。

优选的，步骤S21中，所述共混熔融温度为290～330℃，纺丝温度为300～320℃。

优选的，步骤S22中，所述多级牵伸至少包括两道牵伸，且一道牵伸的温度为130℃～180℃，二道牵伸的温度为220℃～260℃。进一步的，所述一道牵伸的牵伸倍率为1.5～3倍，所述二道牵伸的牵伸倍率为4～8倍。