一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法。
【背景技术】
[0002]聚苯硫醚纤维是一种常用的新型纤维，目前所生产的聚苯硫醚纤维不仅断裂强度低，而且弹性模量、剪切模量等模量较低，不适用于建筑、军事、航空等行业，适用范围窄，因而亟需发明一种具有高断裂强度与高模量的聚苯硫醚纤维。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种具有高断裂强度且高模量的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案:所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，包括以下步骤:
聚苯硫醚树脂混合物一高速混合一双螺杆挤出机一干燥一熔融纺丝一集束一拉伸一卷曲一热定型一切断一打包；
所述聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的96?98%，石墨烯占聚苯硫醚树脂混合物总重量的I?2%，偶联剂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.5?1%，高岭土占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.5?1% ；
所述的干燥的工艺条件为:干燥温度为160?200°C ;干燥时间为24?36 h，干燥介质为氮气；
所述的熔融纺丝的工艺条件为:纺丝温度为310?330°C，纺丝速度为800?1200m/
min ；
所述的拉伸的工艺条件为:拉伸倍数为3?6倍，拉伸温度为90?120°C ；
所述的热定型的工艺条件为:紧张热定型和松弛热定型相结合，热定型温度为85?220。。。
[0005]进一步地，前述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其中:所述的偶联剂为娃烧偶联剂。
[0006]进一步地，前述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其中:所述石墨烯为单层结构，杨氏模量为1300?1400Gpa，断裂强度为130?150Gpa，导热系数5500W/
(m.k) ο
[0007]进一步地，前述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其中:所述聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的97%，石墨烯占聚苯硫醚树脂混合物总重量的1.5%，偶联剂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.75%，高岭土占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.75%。
[0008]进一步地，前述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其中:所述的干燥的工艺条件为:干燥温度为180°C ;干燥时间为30 h。
[0009]进一步地，前述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其中:所述的熔融纺丝的工艺条件为:纺丝温度为320°C，纺丝速度为1000m/min。
[0010]进一步地，前述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其中:所述的拉伸的工艺条件为:拉伸倍数为5倍，拉伸温度为110°C。
[0011]进一步地，前述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其中:所述的热定型的工艺条件为:紧张热定型和松弛热定型相结合，热定型温度为150°C。
[0012]通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是:高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法工艺简单，成本低廉，对设备要求低，适于工业化生产，并且所生产的高强高模聚苯硫醚短纤维的断裂强度高，断裂强度可达4.9?5.2cN/dtex,弹性模量与剪切模量高，初始模量可达3.0?4.5 cN/dtex,耐温耐腐蚀性能好且不易老化，不仅能作为建筑结构增强材料、光缆补强及医用材料，而且也能应用于军事工业和航空航天领域，适用范围广。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0014]实施例一
一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，包括以下步骤:
聚苯硫醚树脂混合物一高速混合一双螺杆挤出机一干燥一熔融纺丝一集束一拉伸一卷曲一热定型一切断一打包；
所述聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的96%，石墨烯占聚苯硫醚树脂混合物总重量的2%，硅烷偶联剂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的1%，高岭土占聚苯硫醚树脂混合物总重量的1% ；
所述的干燥的工艺条件为:干燥温度为160°C ;干燥时间为24 h，干燥介质为氮气；
所述的恪融纺丝的工艺条件为:纺丝温度为310°C，纺丝速度为800m/min ；
所述的拉伸的工艺条件为:拉伸倍数为3倍，拉伸温度为90°C ;
所述的热定型的工艺条件为:紧张热定型和松弛热定型相结合，热定型温度为85°C ;所述石墨稀为单层结构，杨氏模量为1300?1400Gpa,断裂强度为130?150Gpa,导热系数 5500W/(m.k)。
[0015]实施例二
一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，包括以下步骤:
聚苯硫醚树脂混合物一高速混合一双螺杆挤出机一干燥一熔融纺丝一集束一拉伸一卷曲一热定型一切断一打包；
所述聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的97%，石墨烯占聚苯硫醚树脂混合物总重量的
1.5%，硅烷偶联剂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.75%，高岭土占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.75% ；
所述的干燥的工艺条件为:干燥温度为180°C ;干燥时间为30 h，干燥介质为氮气； 所述的熔融纺丝的工艺条件为:纺丝温度为320°C，纺丝速度为1000m/min ；
所述的拉伸的工艺条件为:拉伸倍数为5倍，拉伸温度为110°C ;
所述的热定型的工艺条件为:紧张热定型和松弛热定型相结合，热定型温度为150°C ;所述石墨稀为单层结构，杨氏模量为1300?1400Gpa,断裂强度为130?150Gpa,导热系数 5500W/(m.k)。
[0016]实施例三
一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，包括以下步骤:
聚苯硫醚树脂混合物一高速混合一双螺杆挤出机一干燥一熔融纺丝一集束一拉伸一卷曲一热定型一切断一打包；
所述聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的98%，石墨烯占聚苯硫醚树脂混合物总重量的1%，硅烷偶联剂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.5%，高岭土占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.5% ；
所述的干燥的工艺条件为:干燥温度为200°C ;干燥时间为36 h，干燥介质为氮气；
所述的熔融纺丝的工艺条件为:纺丝温度为330°C，纺丝速度为1200m/min ；
所述的拉伸的工艺条件为:拉伸倍数为6倍，拉伸温度为120°C ;
所述的热定型的工艺条件为:紧张热定型和松弛热定型相结合，热定型温度为220°C ;所述石墨稀为单层结构，杨氏模量为1300?1400Gpa,断裂强度为130?150Gpa,导热系数 5500W/(m.k)。
[0017]本发明的优点是:高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法工艺简单，成本低廉，对设备要求低，适于工业化生产，并且所生产的高强高模聚苯硫醚短纤维的断裂强度高，断裂强度可达4.9?5.2cN/dtex，弹性模量与剪切模量高，初始模量可达3.0?4.5 cN/dtex，耐温耐腐蚀性能好且不易老化，不仅能作为建筑结构增强材料、光缆补强及医用材料，而且也能应用于军事工业和航空航天领域，适用范围广。
【主权项】
1.一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:包括以下步骤: 聚苯硫醚树脂混合物一高速混合一双螺杆挤出机一干燥一熔融纺丝一集束一拉伸一卷曲一热定型一切断一打包； 所述聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的96?98%，石墨烯占聚苯硫醚树脂混合物总重量的I?2%，偶联剂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.5?1%，高岭土占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.5?1% ； 所述的干燥的工艺条件为:干燥温度为160?200°C ;干燥时间为24?36 h，干燥介质为氮气； 所述的熔融纺丝的工艺条件为:纺丝温度为310?330°C，纺丝速度为800?1200m/min ； 所述的拉伸的工艺条件为:拉伸倍数为3?6倍，拉伸温度为90?120°C ； 所述的热定型的工艺条件为:紧张热定型和松弛热定型相结合，热定型温度为85?220。。。2.根据权利要求1所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:所述的偶联剂为硅烷偶联剂。3.根据权利要求1所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:所述石墨稀为单层结构，杨氏模量为1300?1400Gpa,断裂强度为130?150Gpa,导热系数5500W/(m.k)ο4.根据权利要求1所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:所述聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占聚苯硫酿树脂混合物总重量的97%，石墨稀占聚苯硫酿树脂混合物总重量的1.5%，偶联剂占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.75%，高岭土占聚苯硫醚树脂混合物总重量的0.75%。5.根据权利要求1所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:所述的干燥的工艺条件为:干燥温度为180°C ;干燥时间为30 h。6.根据权利要求1所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:所述的熔融纺丝的工艺条件为:纺丝温度为320°C，纺丝速度为1000m/min。7.根据权利要求1所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:所述的拉伸的工艺条件为:拉伸倍数为5倍，拉伸温度为110°C。8.根据权利要求1所述的一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于:所述的热定型的工艺条件为:紧张热定型和松弛热定型相结合，热定型温度为150°C。
【专利摘要】本发明公开了一种高强高模聚苯硫醚短纤维的生产方法，包括以下步骤：聚苯硫醚树脂混合物→高速混合→双螺杆挤出机→干燥→熔融纺丝→集束→拉伸→卷曲→热定型→切断→打包；聚苯硫醚树脂混合物由聚苯硫醚树脂、石墨烯、偶联剂及高岭土组成，其中聚苯硫醚树脂占96～98%，石墨烯占1～2%，偶联剂占0.5～1%，高岭土占0.5～1%；干燥条件为：干燥温度为160～200℃；干燥时间为24～36ｈ，干燥介质为氮气；熔融纺丝条件为：纺丝温度为310～330℃,纺丝速度为800～1200m/min；拉伸条件为：拉伸倍数为3～6倍，拉伸温度为90～120℃；热定型条件为：热定型温度为85～220℃。本发明的优点是：方法工艺简单，成本低廉，所生产的纤维的断裂强度与模量高。
【IPC分类】D01D5/12, D01F1/10, D01F6/94, D01D5/08
【公开号】CN104894678
【申请号】CN201510229672
【发明人】陈松, 顾家祥, 王飞钻, 许久峰, 徐宇斌
【申请人】江苏瑞泰科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月8日