[发明专利]一种耐高温耐碱氨纶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温耐碱氨纶及其制备方法，属于聚氨酯材料领域，具体涉及一种改性二氧化钛乳液的制备方法，将二氧化钛超声分散至碱性溶液中，然后加入改性剂溶液改性反应处理得到改性二氧化钛；改性剂溶液中含有硅烷偶联剂；将改性二氧化钛、3‑甲基‑2‑丁烯咖啡酸酯、苯丙混合液在引发剂作用下制备得到改性二氧化钛乳液。本发明采用上述改性二氧化钛乳液制备得到氨纶，氨纶的耐热性能好、热稳定性好、断裂强度好、耐碱性能好，氨纶的质量损失5%时的温度为318‑328℃，氨纶的热收缩率为9‑11%，氨纶的断裂强度为12‑15cN/tex，氨纶的碱浸后断裂强度保持率为93‑98%。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料领域，具体涉及一种耐高温耐碱氨纶及其制备方法。

背景技术

氨纶学名聚氨酯纤维，是一种力学性能优异的高弹性纤维，目前已被广泛运用于工业生产的各个领域中。氨纶的断裂拉伸性能很好，其断裂伸长率按线密度及生产工艺的差异一般高达500%-800%，相对于其他的人造纤维，如丙纶（约50%-80%）、腈纶（约300%）等有很大的提升。氨纶的拉伸回复性能也很优异，其300%弹性回复率一般可达90%-98%，对于保持其尺寸稳定性有着良好的性能基础。另外，氨纶的抗老化、耐腐蚀、耐热、耐疲劳等性能在各种合成纤维中也十分突出。

氨纶有着“类味精型”合成纤维材料的美称，在纺织过程中添加少许氨纶(约2%-5%)成分就可以很大程度改善织物成品的各项力学性能，氨纶的弹性回复率高、耐疲劳性能良好等优点使得氨纶在纺织领域的运用十分普遍。

可以清楚的发现，氨纶的广泛应用涉及到服装纺织、运动周边器具甚至一些医疗专用器材等领域。含氨纶的面料，特别是涤纶面料，需要高温染色，甚至需要2次、3次染色，高温染色环境中氨纶容易断裂。另外，当氨纶与涤纶混纺染色时，容易受到碱性处理等影响，普通氨纶的耐碱性能也较差。所以开发一种既能够满足耐高温要求，也能满足耐碱性要求的氨纶丝越来越重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以用于制备氨纶的改性二氧化钛的制备方法。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种改性二氧化钛乳液的制备方法，包括：

将二氧化钛超声分散至碱性溶液中，加入改性剂溶液改性反应处理得到改性二氧化钛，改性剂溶液中含有硅烷偶联剂；

将改性二氧化钛、功能剂引入苯丙混合液中，加入引发剂反应得到改性二氧化钛乳液，功能剂为3-甲基-2-丁烯咖啡酸酯。

优选地，碱性溶液由氨水调节pH。

优选地，硅烷偶联剂为KH550。

优选地，改性反应中的温度为70-90℃。

优选地，改性剂溶液硅烷偶联剂的含量为3-5wt%。

本发明公开了上述方法制备得到的改性二氧化钛乳液。

优选地，改性二氧化钛制备中，将二氧化钛粉末加入弱碱性溶液中，超声分散后，在70-90℃的温度下搅拌10-60min，加入改性溶液，搅拌下反应1-4h，反应结束后在20-40℃的温度下陈化3h以上，过滤，洗涤，干燥得到改性二氧化钛。

更优选地，弱碱性溶液为加入氨水的乙醇溶液，乙醇溶液中乙醇的质量分数为40-60wt%。

更优选地，二氧化钛粉末的添加量为弱碱性溶液的10-20wt%。

更优选地，改性溶液中含有硅烷偶联剂，改性溶液中硅烷偶联剂的含量为3-5wt%。

优选地，改性二氧化钛乳液的制备中，将苯乙烯、丙烯酸丁酯、复合乳化剂、碳酸氢钠加入去离子水中混合得到苯丙混合液，加入改性二氧化钛和功能剂混合，然后加入引发剂反应得到改性二氧化钛乳液。