[发明专利]一种纺丝用抗静电防滴落阻燃聚合物母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纺丝用抗静电防滴落阻燃聚合物母粒及其制备方法，其原料按重量份的构成为可熔纺聚合物60～75份、磷氮掺杂碳纳米管阻燃剂15～40份、分散剂0.1～5份、抗氧剂0.1～2份、润滑剂0.1～3份，将这些原料加入螺杆挤出机中高速搅拌和熔融共混、挤出造粒、冷却、干燥后即得到母粒。本发明的聚合物母粒阻燃效率高，同时具有永久性抗静电、防滴落的复合功能，且制备工艺简单、环保、高效，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于高分子材料功能改性用母粒制备技术领域，具体涉及一种纺丝用抗静电防滴落阻燃聚合物母粒及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科技发展和生活水平的提高，人们对日常服用面料、室内装饰用织物等化纤纺织品的性能要求越来越高。目前，化纤纺织品有两个缺陷常给使用带来不便：一是电绝缘性，由走动或其他运动磨擦而积聚的静电荷不仅容易引起灰尘附着，还能使人体产生电击感，甚至产生的静电火花引发火灾事故；二是易燃性和易产生熔滴，化纤纺织品遇到火星会产生大面积燃烧，而且燃烧产生的熔融滴落可以传播火焰，形成二次燃烧，甚至粘在人体皮肤上，烫伤皮肤。根据近年来我国火灾调查分析，因不阻燃化纤纺织品被引燃并蔓延引起的火灾占火灾事故的20％以上，而使用阻燃纺织品则允许有更长的逃逸时间(增加10倍～15倍)。

现有阻燃化纤纺织品多采用含卤阻燃剂，在火灾发生过程易产生有毒气体，危害人身安全，而使用无卤环保阻燃剂的产品较少，且阻燃难度也就大。而对化纤纺织品同时实现抗静电、阻燃性、抗滴落则难度更大。目前，同时赋予化纤纺织品三种特性的方式有三种：一是纤维后处理法，但不能实现永久性抗静电和阻燃；二是采用导电性纤维与阻燃纤维混合编织，如发明专利CN201210146384.9报道的永久性抗静电、阻燃锦纶6膨体长丝花色地毯纱及制备方法；三是将阻燃剂、抗静电剂等共混添加至化纤中，如专利CN201510688803.5报道了一种军用抗熔滴抗静电高强阻燃涤纶的制备方法，使用的氧化石墨烯和聚四氟乙烯能够赋予涤纶抗静电和抗滴落特性，但阻燃效果的实现是通过复配阻燃剂(二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷)与含对苯二胺改性氧化石墨烯的PET切片共混后得到的，阻燃效率较难完全释放。此外，常用的聚四氟乙烯抗滴落剂成本高，且存在分散不均匀的问题。有关文献表明，阻燃剂和抗静电剂在加工过程中可能产生干扰与抵制，部分化纤经普通阻燃处理后，其电阻值反而明显增大，甚至部分阻燃剂在使用过程产生析出，造成阻燃失效。因此，有必要开发一种永久性抗静电、阻燃且抗滴落的化纤纺织品。

发明内容

基于上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种纺丝用抗静电防滴落阻燃聚合物母粒及其制备方法，目的在于：(1)通过磷氮系化合物改性碳纳米管，制备兼具碳源、酸源、气源的阻燃剂，进而提高可熔纺聚合物的阻燃效率，并且赋予聚合物防滴落的特性；(2)经磷氮系化合物改性碳纳米管一方面提高碳纳米管的分散性，使其在可熔纺聚合物中形成均匀的导电通道，进而赋予聚合物抗静电特性；另一方面，提高阻燃剂与聚合物的相容性，进而降低添加阻燃剂对聚合物力学性能的损伤，且不影响加工流动性；(3)通过高强高柔韧性的碳纳米管在一定程度上弥补或增强聚合物的力学性能。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提出了一种纺丝用抗静电防滴落阻燃聚合物母粒，其特点在于，各原料按重量份的构成为：可熔纺聚合物60～75份、磷氮掺杂碳纳米管阻燃剂15～40份、分散剂0.1～5份、抗氧剂0.1～2份、润滑剂0.1～3份。

优选地，所述的可熔纺聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚丙烯腈、聚丙烯和聚氨基甲酸酯中的任意一种。

优选地，所述的分散剂为聚氧乙烯醚类、聚乙烯醇缩丁醛和芳香族化合物中的任意一种或多种组合。

优选地，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类、受阻酚类、酚类和硫酯类中的任一种或多种组合。