一種預處理聚酯短纖維的製備方法
2023-10-18 06:19:59
專利名稱：一種預處理聚酯短纖維的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種採用光化學接枝反應預處理聚酯短纖維的製備方法。
背景技術：
美國專利3，855，168公開了一種用於增強纖維的粘合浸漬液，它包括一種含有滷代酚化合物、熱固性樹脂和橡膠膠乳的水性分散體，該專利發明人認為，該粘合劑之所以可獲得良好的增強性能是因為在熱處理過程中所述的滷代酚化合物能容易地滲入聚酯纖維內部。由於所述浸漬液中滷代酚化合物的溶解度參數比常規的粘合劑組分更接近聚酯的溶解度參數，並且取代的滷素原子增強了黏合劑的苯環和聚脂的苯環之間的極性相互作用，從而提高了粘合劑組合物在聚脂纖維上的附著力。該方法浸漬液中含有的滷代酚化合物，在熱處理過程中會有少量滷化物放出，對設備造成一定的影響，對環境也會帶來汙染。美國專利3，307，966公開了一種基於化學鍵合的製造增強纖維的方法。它是基於環氧化合物和封端異氰酸酯的水溶液體系，這種纖維增強的方法優點在於經其處理的纖維線繩與橡膠改進的粘合性能並且其水性體系是環境友好的，但是生產中發現這種方法製得的改性纖維線繩的剛度尚不能滿足高端V型帶產品的生產需要。
發明內容
本發明的目的在於克服上述缺點，提供一種預處理聚酯短纖維及其製備方法，它將光接枝技術引入到聚脂短纖維的預處理中，不使用有毒有害的有機溶劑、滷代酚化合物等物質，對環境無汙染。本發明預處理聚酯短纖維的製備方法是這樣實現的，一種預處理聚酯短纖維的粘合劑組合物包括引發劑、單體、丙酮、粘合樹脂、膠乳、填料、水， 它的製備方法是步驟一，取引發劑用量1.0-1.5%、單體用量10. 0-15.0%和丙酮用量 83. 5-89. 0%為溶劑，攪拌5分鐘，得到第一道浸漬液；步驟二，取粘合樹脂用量2. 5-3. 5%, 填料用量0. 3-0. 5%、膠乳用量5-10. 0%、水86-92%為溶劑，攪拌5分鐘，即得到第二道浸漬水分散液；步驟三，將聚酯纖維經過第一道浸漬液和第二道浸漬水分散液，再經過一紮處理；步驟四，將步驟三得到的聚酯纖維經過紫外光箱內輻照，進入光接枝箱中進行表面光接枝，輻照高度為20-40cm，輻照時間為10-30min，輻照後的纖維表面含粘合劑複合物 1.0-15.0% (重量)；步驟五，將照射後得到的預處理聚酯纖維在剪切機上進行機械剪切， 製得1. 0-6. Omm的預處理聚酯短纖維產品。本發明使用的原料聚酯纖維可以是工業或民用聚酯長纖維，在引發劑的作用下單體、粘合樹脂與纖維基體以共價鍵形式結合，形成較穩定的表面粘合層。所選的引發劑自二苯甲酮、雙羧基二苯甲酮、含馬來醯亞胺基團的二苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的一種。所選用的單體為丙烯醯胺類、丙烯酸及其鹽類、乙烯基吡啶類化合物等，例如丙烯醯胺。所選用的粘合樹脂為環氧樹脂、酚醛樹脂，所選用的橡膠膠乳為丁吡膠乳、三元乙丙膠乳、丁腈膠乳、氯丁膠乳、丙烯酸膠乳等。所選用的填料是橡膠用的填充物或者補強劑如炭黑、白炭黑、粘土、滑石粉、碳酸鈣等。加入填料目的是能夠提高粘合層的硬度和對粘合層起到補強等作用，以及粘合層在與橡膠共硫化過程有很好的互滲性。此工藝無汙染，操作簡單易控制，設備成本低，能源消耗少，預處理聚酯短纖維表面粘合層均勻，在三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、天然橡膠、丁睛橡膠等橡膠基體中有很好的分散性能和粘合性，對纖維橡膠的物理性能影響較小。
具體實施例方式
實施例1 步驟一，取引發劑二苯甲酮用量為1.0%、單體丙烯醯胺用量10.0%，丙酮用量 89. 0%為溶劑，攪拌5分鐘，製備好第一道浸漬溶液；步驟二，取環氧樹脂用量1.0%、酚醛樹脂用量2.0%，丁吡膠乳用量8.0%、填料白炭黑用量0. 5%、水用量88. 5%為溶劑，攪拌5分鐘，即得第二道浸漬水分散液；步驟三，將聚酯纖維經過第一道浸漬液，然後再經過第二道浸漬水分散液，再經過一紮處理；步驟四，將步驟三得到的聚酯纖維經過紫外光箱內輻照，進行表面光接枝，輻照高度為30cm，輻照時間為25min，即得到光接枝預處理的聚酯纖維，輻照後的纖維表面含粘合劑複合物1.0-15.0% (重量)；步驟五，將輻射後得到的預處理聚酯纖維在剪切機上進行機械剪切，製得Imm的預處理聚酯短纖維產品。實施例2:步驟一，取引發劑雙羧基二苯甲酮用量為1.5%、單體甲基丙烯醯胺用量15.0%， 丙酮用量83. 5%為溶劑，攪拌5分鐘，製備好第一道浸漬溶液；步驟二，取環氧樹脂用量1.5%、酚醛樹脂用量1.0%、丁吡膠乳用量5.0%、填料炭黑用量0. 5%、水用量92. 0%為溶劑，攪拌5分鐘，即得第二道浸漬水分散液；步驟三，將聚酯纖維經過第一道浸漬液，然後再經過第二道浸漬水分散液，再經過一紮處理；步驟四，將步驟三得到的聚酯纖維經過紫外光箱內輻照，進行表面光接枝，輻照高度為25cm，輻照時間為30min，即得到光接枝預處理的聚酯纖維，輻照後的纖維表面含粘合劑複合物1.0-15.0% (重量)；步驟五，將輻射後得到的預處理聚酯纖維在剪切機上進行機械剪切，製得2mm的預處理聚酯短纖維產品。實施例3:步驟一，取引發劑二苯甲酮用量為1.5%、單體丙烯酸用量10%、丙酮用量88. 5% 為溶劑，攪拌5分鐘，製備好第一道浸漬溶液；步驟二，取環氧樹脂用量1. 5 %、酚醛樹脂用量2. 0 %、丁腈膠乳用量8. 0 %、填料碳酸鈣用量0. 3%、水用量88. 2%為溶劑，攪拌5分鐘，即得第二道浸漬水分散液；步驟三，將聚酯纖維經過第一道浸漬液，然後再經過第二道浸漬水分散液，再經過一紮處理；步驟四，將步驟三得到的聚酯纖維經過紫外光箱內輻照，進行表面光接枝，輻照高度為20cm，輻照時間為lOmin，即得到光接枝預處理的聚酯纖維，輻照後的纖維表面含粘合劑複合物1.0-15.0% (重量)；步驟五，將輻射後得到的預處理聚酯纖維在剪切機上進行機械剪切，製得6. Omm 的預處理聚酯短纖維產品。實施例4 步驟一，取引發劑二苯甲酮用量為1.5%、單體丙烯醯胺用量15.0%、丙酮用量 83. 5%為溶劑，攪拌5分鐘，製備好第一道浸漬溶液；
步驟二，取環氧樹脂用量1. 5%、酚醛樹脂用量2. 0%、乙丙膠乳用量10. 0%、填料粘土用量0. 5%、水用量86. 0%為溶劑，攪拌5分鐘，即得第二道浸漬水分散液；步驟三，將聚酯纖維經過第一道浸漬液，然後再經過第二道浸漬水分散液，再經過一紮處理；步驟四，將步驟三得到的聚酯纖維經過紫外光箱內輻照，進行表面光接枝，輻照高度為40cm，輻照時間為30min，即得到光接枝預處理的聚酯纖維，輻照後的纖維表面含粘合劑複合物1.0-15.0% (重量)；步驟五，將輻射後得到的預處理聚酯纖維在剪切機上進行機械剪切，製得2mm的預處理聚酯短纖維產品。實施例5 步驟一，取引發劑二苯甲酮用量為1.5%、單體丙烯醯胺用量12.0%、丙酮用量 86. 5%為溶劑，攪拌5分鐘，製備好第一道浸漬溶液；步驟二，取環氧樹脂用量1. 5%、酚醛樹脂用量2. 0%、氯丁膠乳用量10. 0%、填料滑石粉用量0. 5%、水用量86. 0%為溶劑，攪拌5分鐘，即得第二道浸漬水分散液； 步驟三，將聚酯纖維經過第一道浸漬液，然後再經過第二道浸漬水分散液，再經過一紮處理；步驟四，將步驟三得到的聚酯纖維經過紫外光箱內輻照，進行表面光接枝，輻照高度為30cm，輻照時間為25min，即得到光接枝預處理的聚酯纖維，輻照後的纖維表面含粘合劑複合物1.0-15.0% (重量)；步驟五，將輻射後得到的預處理聚酯纖維在剪切機上進行機械剪切，製得4mm的預處理聚酯短纖維產品。將上述1. 0-6. Omm長度的IOg預處理聚酯短纖維產品分別在IOOg NR、SBR、EPDM、 CR、NBR橡膠基體中進行分散，使用在2007年公開的CN1896369A專利「芳綸漿粕預處理方法」中，「熱壓制膜法」觀察預處理聚酯短纖維在上述橡膠基材中的分散情況，在壓制的薄膜中，預處理聚酯短纖維沒有團集點，分散效果好。
權利要求
1.一種預處理聚酯短纖維的製備方法，其特徵在於預處理聚酯短纖維的粘合劑組合物包括引發劑、單體、丙酮、粘合樹脂、膠乳、填料、7jC，其製備方法如下步驟一，取引發劑用量1. 0-1. 5%、單體用量10. 0-15. 0%和丙酮用量83. 5-89. 0%為溶劑，攪拌5分鐘，得到第一道浸漬液；步驟二，取粘合樹脂用量2. 5-3. 5 %、填料用量0. 3-0. 5 %、膠乳用量5-10. 0 %、水 86-92%為溶劑，攪拌5分鐘，即得到第二道浸漬水分散液；步驟三，將聚酯纖維經過第一道浸漬液和第二道浸漬水分散液，再經過一紮處理；步驟四，將步驟三得到的聚酯纖維經過紫外光箱內輻照，進入光接枝箱中進行表面光接枝，輻照高度為20-40cm，輻照時間為10-30min，輻照後的纖維表面含粘合劑複合物 1. 0-15. 0% ；步驟五，將照射後得到的預處理聚酯纖維在剪切機上進行機械剪切，製得1. 0-6. Omm 的預處理聚酯短纖維產品。
2.根據權利要求1所述的一種預處理聚酯短纖維的製備方法，其特徵在於所選用的引發劑是二苯甲酮、雙羧基二苯甲酮、含馬來醯亞胺基團的二苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的一種。
3.根據權利要求1所述的一種預處理聚酯短纖維的製備方法，其特徵在於所選用的單體為丙烯醯胺類、丙烯酸及其鹽類、乙烯基吡啶類化合物的一種。
4.根據權利要求1所述的一種預處理聚酯短纖維的製備方法，其特徵在於所選用的粘合樹脂為環氧樹脂、酚醛樹脂。
5.根據權利要求1所述的一種預處理聚酯短纖維的製備方法，其特徵在於所選用的橡膠膠乳為丁吡膠乳、三元乙丙膠乳、丁腈膠乳、氯丁膠乳、丙烯酸膠乳的一種。
6.根據權利要求1所述的一種預處理聚酯短纖維的製備方法，其特徵在於所選用的填料為炭黑、白炭黑、粘土、滑石粉、碳酸鈣的一種。
全文摘要
本發明涉及一種預處理聚酯短纖維的製備方法，它包括聚酯纖維、預處理粘合劑組合物，經過二浸工藝後，聚酯纖維表面附著上一層粘合劑組合物，再經過紫外線光照射，使得粘合劑組合物與聚酯纖維發生化學接枝反應，從而在聚酯短纖維表面形成粘合層，然後切斷成1.0-6.0mm長度的短纖維，得到預處理聚酯短纖維產品。該方法製得的預處理聚酯短纖維可在EPDM、CR、SBR、NBR、NR橡膠基質中有很好的分散性和粘合性，工藝過程無汙染，常溫操作，簡單易控制，易於推廣。
文檔編號C08L23/16GK102465448SQ20101054258
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月10日 優先權日2010年11月10日
發明者吳衛東, 朱新軍, 王文波, 欽煥宇 申請人:欽煥宇