【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及功能纖維制備，具體涉及一種制備超強耐老化保持強力滌綸紗線的方法和改性滌綸紗線。
技術(shù)介紹
1、聚酯纖維(滌綸)具有強度高、彈性好、耐熱性、絕熱性、耐磨性、耐腐蝕性等特點。用其制得的紗線強力高，能始終保持平挺美觀，無皺縮、耐磨性優(yōu)異、有良好的耐高溫、耐低溫、耐光性和耐水性。隨著工業(yè)領(lǐng)域?qū)炀]紗線的需求不斷增長，這些產(chǎn)品在戶外長時間暴露于強烈紫外線下時，其耐久性受到顯著影響。經(jīng)過持續(xù)日照，紗線的力學性能會嚴重衰退，從而大幅降低其使用壽命，無法滿足工業(yè)化應(yīng)用的高標準。
2、鑒于此，迫切需要開發(fā)一種即使在長期日照條件下仍能保持優(yōu)異力學性能的繩索，以滿足工業(yè)上對高性能紗線應(yīng)用場合的要求。因此，滌綸紗線需要做一定的功能化后整理。目前最廣泛、最簡便的方法就是涂層整理。但是紗線的涂層往往伴有耐磨性差、易黃變脆損、涂層不勻等問題。因此在長期戶外環(huán)境下，有必要尋找超強耐老化、耐紫外能力且耐磨無需涂層的功能紗線的制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的滌綸紗線在戶外應(yīng)用中普遍面臨的難題，即在長時間暴露于紫外線環(huán)境下所出現(xiàn)的耐光性不足、力學性能衰退、容易發(fā)生黃變和脆斷，導(dǎo)致在實際使用過程中嚴重影響了滌綸紗線的耐用性和可靠性，從而縮短了其使用壽命，并限制了其在許多工業(yè)應(yīng)用中的潛力的問題，提供一種制備超強耐老化保持強力滌綸紗線的方法和改性滌綸紗線，該方法依次通過單氨基硅烷偶聯(lián)劑和二異氰酸酯類化合物對滌綸紗線進行表面處理，改善滌綸紗線的耐光性和耐久性，以增
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)一方面提供了一種制備超強耐老化保持強力滌綸紗線的方法，該方法包括以下步驟：
3、(1)將滌綸紗線浸泡于含單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液中，然后將滌綸紗線取出進行浸軋；
4、(2)將經(jīng)過步驟(1)處理后的滌綸紗線浸泡于二異氰酸酯類化合物溶液中。
5、優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述改性液中單氨基硅烷偶聯(lián)劑的濃度為0.009～2重量％。
6、優(yōu)選地，所述改性液的ph值為4～5。
7、優(yōu)選地，在步驟(1)中，將滌綸紗線浸泡于含單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液中的條件包括：浴比為1：5～10，溫度為50～80℃，時間為1～3小時。
8、優(yōu)選地，在步驟(1)中，含單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液的制備過程包括：將單氨基硅烷偶聯(lián)劑溶于無水乙醇和水的混合溶劑中，然后將ph值調(diào)節(jié)至4～5。
9、優(yōu)選地，所述單氨基硅烷偶聯(lián)劑與所述混合溶劑的用量的重量比為0.01～2:100。
10、優(yōu)選地，所述混合溶劑中，乙醇與水的用量的重量比為0.65～1.5:1。
11、優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述單氨基硅烷偶聯(lián)劑選自kh550、kh551和a-1100中的至少一種。
12、優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述浸軋的軋液率為40～80％。
13、優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述二異氰酸酯類化合物溶液中的二異氰酸酯類化合物選自異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯中的至少一種。
14、優(yōu)選地，在步驟(2)中，將經(jīng)過步驟(1)處理后的滌綸紗線浸泡于二異氰酸酯類化合物溶液中的條件包括：浴比為1：5～20，溫度為15～35℃，時間為5～10分鐘。
15、優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述二異氰酸酯類化合物溶液的濃度為0.05～5重量％。
16、優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述二異氰酸酯類化合物溶液的溶劑選自丙酮、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮中的至少一種。
17、本專利技術(shù)第二方面提供了一種由前文所述的方法制備得到的改性滌綸紗線。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有以下有益效果：
19、(1)本專利技術(shù)將滌綸紗線浸泡于含有單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液中，單氨基硅烷偶聯(lián)劑中的烷氧基通過水解作用轉(zhuǎn)化成的水解產(chǎn)物具有反應(yīng)活性的硅羥基，硅羥基之間可能會發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，形成低聚硅氧烷，這些低聚物仍存在具有反應(yīng)活性的硅羥基，這些硅羥基可以與聚酯纖維表面的羧基或羥基形成共價鍵，以及氫鍵鍵合，發(fā)生化學反應(yīng)；這些硅羥基也可以與異氰酸酯基團發(fā)生反應(yīng)；
20、(2)單氨基硅烷偶聯(lián)劑中的烷氧基水解后沒有發(fā)生縮合反應(yīng)的水解產(chǎn)物則具有多個硅羥基，具有高度活性，可以進一步與聚酯纖維表面的羧基或羥基等官能團發(fā)生化學反應(yīng)，這些反應(yīng)可能包括形成氫鍵，以及共價鍵合，如-sio-m(m表示聚酯纖維表面)，也可以進一步與二異氰酸酯類化合物中的異氰酸酯基團(-nco)反應(yīng)，形成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)(氨基來自單氨基硅烷偶聯(lián)劑)。這個過程中，硅羥基的氫原子與異氰酸酯基團中的碳原子結(jié)合，形成一個氨基甲酸酯基團，并釋放出一個羥基。
21、r-si(oh)+ocn-r’→si(onc-r’)+ho
22、(3)通過引入單氨基硅烷偶聯(lián)劑，可以在聚氨酯鏈間形成si-o-si鍵，這些鍵增加了材料的交聯(lián)密度，形成了更加穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這是一個逐步聚合和交聯(lián)的過程，最終形成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機硅改性水性聚氨酯。
23、(3)本專利技術(shù)通過將紗線依次在含有單氨基硅烷偶聯(lián)劑和含有二異氰酸酯類化合物的溶液中進行表面處理，能夠在滌綸紗線內(nèi)部形成高性能材料，而且不改變原有顏色，摒棄了傳統(tǒng)的涂敷高性能材料于紗線表面，可以應(yīng)對長期戶外環(huán)境的風吹日曬，手感基本保持原有程度，而且不改變原有顏色，具有耐洗滌耐摩擦不影響后續(xù)的著色的優(yōu)點。
24、(4)本專利技術(shù)制備的改性滌綸紗線在經(jīng)歷2000+小時的超強紫外輻照后，斷裂強力仍保持在70％以上。
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1.一種制備超強耐老化保持強力滌綸紗線的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述改性液中單氨基硅烷偶聯(lián)劑的濃度為0.009～2重量％；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，將滌綸紗線浸泡于含單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液中的條件包括：浴比為1：5～10，溫度為50～80℃，時間為1～3小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，含單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液的制備過程包括：將單氨基硅烷偶聯(lián)劑溶于無水乙醇和水的混合溶劑中，然后將pH值調(diào)節(jié)至4～5；
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述單氨基硅烷偶聯(lián)劑選自KH550、KH551和A-1100中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述浸軋的軋液率為40～80％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述二異氰酸酯類化合物溶液中的
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，將經(jīng)過步驟(1)處理后的滌綸紗線浸泡于二異氰酸酯類化合物溶液中的條件包括：浴比為1：5～20，溫度為15～35℃，時間為5～10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述二異氰酸酯類化合物溶液的濃度為0.05～5重量％；
10.由權(quán)利要求1-9中任意一項所述的方法制備得到的改性滌綸紗線。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種制備超強耐老化保持強力滌綸紗線的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述改性液中單氨基硅烷偶聯(lián)劑的濃度為0.009～2重量％；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，將滌綸紗線浸泡于含單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液中的條件包括：浴比為1：5～10，溫度為50～80℃，時間為1～3小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，含單氨基硅烷偶聯(lián)劑的改性液的制備過程包括：將單氨基硅烷偶聯(lián)劑溶于無水乙醇和水的混合溶劑中，然后將ph值調(diào)節(jié)至4～5；
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述單氨基硅烷偶聯(lián)劑選自kh550、kh551和a-1100中的至少一種。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：艾麗，王馨，王俊偉，王武，劉可帥，
申請(專利權(quán))人：武漢紡織大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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