[发明专利]一种有机蒙脱土增韧改性PET抗紫外老化纤维及制法

说明书

本发明涉及PET纤维技术领域，且公开了一种有机蒙脱土增韧改性PET抗紫外老化纤维，氯化蒙脱土与聚乙二醇反应，得到聚乙二醇改性蒙脱土，其与丁二酸酐反应，得到羧基化聚乙二醇改性蒙脱土，再经过氯化亚砜的修饰，得到酰氯基聚乙二醇改性蒙脱土，进一步与苯并三唑衍生物反应，得到苯并三唑基聚乙二醇改性蒙脱土，蒙脱土可以吸收应力，聚乙二醇长链可以增强PET基体的柔韧性，进一步提高了复合PET纤维的韧性，同时，蒙脱土可以吸收和散射紫外光，而苯并三唑基团可以将高能量的紫外光转换成热能，通过结合蒙脱土、聚乙二醇和苯并三唑的优势，大大的提高了复合PET纤维的力学、抗紫外等综合性能，进一步拓展了PET的应用领域。

技术领域

本发明涉及PET纤维技术领域，具体为一种有机蒙脱土增韧改性PET抗紫外老化纤维及制法。

背景技术

随着大气层不断遭到破坏，投射进地球表面的紫外线也越来越多，这些高能量的紫外线长时间照射人类的皮肤，会对人们的健康产生极大的危害，因此抗紫外织物逐渐受到关注，并在全世界范围内引起了研究热潮，而聚酯纤维(PET)具有抗皱性好、保形性高、弹性强等特点，在衣物纤维领域具有极大的应用价值，但是聚酯纤维基体本身不具有抗紫外性能，不能屏蔽紫外线，而且聚酯纤维自身的强度不够高，容易发生断线、拉拽开裂等现象，极大的限制了聚酯纤维的进一步发展，因此对传统的聚酯纤维进行改性迫在眉睫，而填充改性是一种常用的聚合物改性手段，即在环氧树脂、PET等有机高分子材料中填充具有高强度、紫外吸收等优异性能的二氧化钛、蒙脱土等无机纳米材料，或者是具有增韧增强性能的聚乙烯醇、聚乙二醇等有机高分子材料，通过结合这些有机、无机材料的优势，来达到改善有机高分子材料的综合性能的效果。

蒙脱土一种纳米维度的表面带负电荷的硅酸盐片层，具有良好的吸附性、尺寸稳定性和气体阻隔性，近年来，蒙脱土作为功能性补强填料的应用逐渐被人们开发出来，但是纳米层面的蒙脱土容易团聚，再有机高分子材料基体中添加量较高时无法稳定分散，而且蒙脱土自身的紫外线屏蔽性能比较一般，无法添加少量的蒙脱土就能达到大幅度的性能改善，因此需要对蒙脱土进行改性，利用硅烷偶联剂对其表面进行有机改性，再通过硅烷偶联剂的活性官能团引入具有特殊性能的有机官能团，可以提高蒙脱土作为功能性补强填料的强度和广度，为蒙脱土的进一步应用提供了较大的便利。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机蒙脱土增韧改性PET抗紫外老化纤维及制法，解决了传统的聚酯纤维强度较差，且不具有抗紫外老化性能的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机蒙脱土增韧改性PET抗紫外老化纤维，所述有机蒙脱土增韧改性PET抗紫外老化纤维的制法包括以下步骤：

(1)向三口瓶中加入去离子水溶剂、质量比为100:180-400的纳基蒙脱土和3-氯丙基三乙氧基硅烷，超声分散均匀后，用盐酸调节溶液pH为6-8，转移至油浴锅中，在50-70℃下恒温搅拌进行反应2-6h，产物离心、洗涤并干燥，得到氯化蒙脱土；

(2)向三口瓶中加入无水乙醇溶剂、氯化蒙脱土，超声分散均匀，加入氢氧化钾和正四丁基硫酸铵，置于冰水浴中搅拌5-15min，继续向体系中加入聚乙二醇进行取代反应，反应结束后离心、减压蒸馏除去溶剂、过滤提纯并干燥，得到聚乙二醇改性蒙脱土；

(3)向三口瓶中加入甲苯溶剂、聚乙二醇改性蒙脱土，超声分散均匀，继续加入丁二酸酐，转移至油浴锅中，升高温度进行开环酯化反应，产物过滤、洗涤、离心并干燥，得到羧基化聚乙二醇改性蒙脱土；

(4)向三口瓶中加入甲苯溶剂、羧基化聚乙二醇改性蒙脱土，超声分散均匀后，继续加入氯化亚砜，转移至油浴锅中，升高温度进行酰氯化反应，反应结束后减压蒸馏除去溶剂、洗涤并干燥，得到酰氯化聚乙二醇改性蒙脱土；