[发明专利]聚合物核壳结构纳米粒子改性的可染细旦丙纶及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可染细旦聚丙烯纤维及其制备方法，尤其涉及一种分散染料可染的细旦丙纶及制备方法。 

背景技术

丙纶，即聚丙烯纤维是一种多功能的合成纤维，聚丙烯纤维因其成本低、性能优良、用途广泛，日益受到人们重视。 

随着细旦、超细旦纤维的研制成功，聚丙烯纤维在民用服装领域有了更广阔的发展前景，同时对其可染性也提出了新的要求。但是由于聚丙烯纤维大分子具有极其规整的等规立体结构，并且不含任何可染基团，使得这种具有明显疏水导湿性、外观如真丝、穿着舒适的细旦聚丙烯纤维的根本无法上染。 

目前聚丙烯纤维的着色还主要采用色母粒纺丝原液着色的方法，该方法不失为一种简单且廉价的生产方法，但是也纯在一些严重的缺点，如色谱不广、不能进行调色、换色、上染和印花，限制了织物品种多样化，因此主要应用在地毯和工业用途，极少用于对着色要求高灵活度的服装面料上。 

国内外自上世纪七十年代开始着手可染聚丙烯纤维的研究，提出了多种改善聚丙烯纤维染色性的方法，通常有三种方法：一类是共聚改性，但共聚物单体的加入往往带来催化剂中毒效应，为这一途径的实施带来了阻力；一类是对纤维表面改性，但该方法成本较高；另一类是在聚丙烯熔体加入其它组分再进行共混纺丝，赋予纤维内部合适的染座，从而改善聚丙烯纤维的染色性能。 

随着对可染细旦聚丙烯纤维研究的进行，出现了许多新型的共混改性可染细旦聚丙烯纤维。据文献Lalit Toshniwal，Qinguo Fan，Samuel C.Ugbolue，Dyeable Polypropylene Fibers via Nanotechnology，Journal of Applied Polymer Science，2007，106，706-711b报道，由Qinguo Fan等制备了有机纳米粘土/聚丙烯复合纤维。该方法是先将纳米粘土经过球磨、超声后与聚丙烯按照比例溶解在二甲苯中，然后加热到140℃去除二甲苯，实现纳米粘土在聚丙烯切片的良好分散，以纳米粘土为染座提高聚丙烯纤维的染色性，但此方法工艺复杂，而且最终也没有细旦聚丙烯纤维，染色深度只达到中色。S.M.Burkinshawa，P.E.Froehling，M.Mignanelli，The effect of hyperbranched polymers on the dyeing ofpolypropylene fibres，Dyes and Pigments，2002，53，229-235报道了一种聚丙烯/超支化聚酰氨酯复合纤维，复合纤维能可染至中偏深，但是该超支化聚酰氨酯生产工艺复杂，成本较高，在纤维中该超支化聚酰氨酯的分散性及稳定性难以控制。 

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合物核壳结构纳米粒子改性的可染细旦丙纶及制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。 

本发明所说的聚合物核壳结构纳米粒子改性的可染细旦丙纶，其中，含有聚合物纳米粒子粉体1～10重量份，可染细旦聚丙烯纤维专用树脂为90～99重量份，单丝纤度0.8～1.3dtex； 

所说的聚合物核壳结构纳米粒子是这样制备的： 

(1)核壳乳胶粒子的制备： 

在N₂保护下，将乳化剂、水和总重量10～30％的第一混合单体，搅拌预乳化，然后在70～80℃，加入引发剂总重量30％～50％引发反应； 

滴加剩余的第一混合单体，控制滴加速度，在1～2h滴完，保温20～30min；加入引发剂总重量20～30％，再滴加第二混合单体，控制滴加速度，在1～2h内滴完； 

最后加入剩余的引发剂，熟化20～30min，冷却到室温，调节pH值为中性，制得核壳结构的乳胶粒子； 

(2)聚合物核壳结构纳米粒子粉体的制备： 

将步骤(1)所制备的核壳乳胶粒子，在-40～15℃冷冻干燥18～24小时，获得聚合物核壳结构纳米粉体； 

各个组分的重量份用量如下： 

第一混合单体    30～100份 

第二混合单体    25～90份 

乳化剂          2～6份 

引发剂          0.2～1.5份 

水              130～270份 

所说的第一混合单体为苯乙烯和二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物，其中，二甲基丙烯酸乙二醇酯的含量为第一混合单体总重量的0.1～0.6％； 

所说的第二混合单体中各个组分的重量百分比含量为：