[发明专利]一种聚丙烯阻燃纤维的生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚丙烯阻燃纤维的生产方法。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高和社会经济的迅速发展，国内外对纺织品的要求也越来越高。国外对纺织品的阻燃要求制定了法律规定，装饰物及地毯用织物都必须达到一定的阻燃要求。美国在1967年就正式制定了织物的阻燃法规。英、德及一些欧洲国家也相继制定了阻燃法规。我国于1986年开始试行《高层发用建筑设计防火规范》，轻工、纺织系统1984年规定，合成纤维地毯，装饰用品、服装及产业用品必须达到缓燃级阻燃要求。

国内有不少科研单位都在努力研究PP纤维的阻燃性能，但都没有进行大规模生产。阻燃丙纶纤维在纺丝过程中，一般添加功能母粒10％，易发生堵网现象，另外，纺丝温度过高，造成助剂分解，产品阻燃效果达不到要求，LOI只能达到22左右。

发明内容：

本发明的目的是生产一种可纺性能优和阻燃性能达到或超过国外同类产品的聚丙烯阻燃纤维。

本发明，其步骤包括：

A、自制阻燃母粒，阻燃母粒包括下述重量比原料：十溴二苯乙烷30-50％；三氧化二锑10-30％；硬脂酸钙0.3-0.5％；抗氧剂1-3％；分散剂10-20％；紫外线吸收剂0.03-0.5％；交联剂0.03-0.05％；PP切片20-40％；

B、将步骤A原料用双螺杆挤出机，在220-230℃条件下熔融混合造粒得到聚丙烯阻燃母粒；

C、将步骤B制得的阻燃母粒与聚丙烯原料按2-8％相混，通过高速混料机混合，经过挤出拉丝，牵伸定型制成聚丙烯阻燃纤维，其挤出速度为55分/转，螺杆温度为230-240℃，箱体温度为200-225℃，侧吹风风速0.4m/s，将拉伸倍数调整至2.8-3.6，纺丝速度400-1000m/min。

本发明，所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂215或复合抗氧剂225；所述紫外线吸收剂为羟苯基苯并三唑类；所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)或过氧化二叔丁基(DTBP)。

本发明，选用含溴化合物十溴二苯乙烷，必须在分解以前不能和三氧化二锑发生反应，必须不挥发，这一点很重要。其热分解温度与聚丙烯的热分解温度(360℃)相近，符合热降解匹配原则。对于加工过程中难于熔融的阻燃剂等添加剂，对其平均粒径应小于0.4μm，大于1μm的粒子不能超过10％。

本发明，鉴于在生产阻燃母粒时，考虑到阻燃剂、分散剂等添加剂系粉状物，其熔点低，在生产过程中，以上熔融后有一定的润滑作用，严重影响挤出的不稳定性。因此，在母粒配方中加入过氧化二异丙苯(DCP)或过氧化二叔丁基(DTBP)交联剂，这样可以提高阻燃剂的分散效果。为了能对聚合物额外的长效保护，获得更好的抗热、抗氧化效果，配方中添加抗氧剂(多酚受阻酚抗氧剂1010或复合抗氧剂215、225)、分散剂(PE蜡或PP蜡)、紫外线吸收剂(羟基二苯甲酮或羟苯基苯并三唑类)和卤素吸收剂硬脂酸钙。

本发明，其有益效果是使阻燃剂在被燃烧时分解产生不燃性气体或高沸点液体覆盖在纤维织物表面，隔绝氧气和可燃物的相互扩散。通过阻燃剂的吸收热分解和升华作用，以降低聚合物表面温度。利用阻燃剂捕获活性自由，中断链式氧化反应，从而得到很好的阻燃效果。

具体实施方式：

一种聚丙烯阻燃纤维的生产方法，其步骤包括：

A、自制阻燃母粒，称取：十溴二苯乙烷35kg；三氧化二锑18kg；卤素吸收剂硬脂酸钙0.5kg；抗氧剂2kg，采用山东临沂市三丰化工有限公司提供的复合抗氧剂225；分散剂15kg，采用上海思锐化工有限公司提供的聚丙烯蜡PP蜡；紫外线吸收剂0.05kg，采用广州承诚化工有限公司提供的羟苯基苯并三唑类；交联剂0.05kg，采用上海锐达化学品有限公司提供的过氧化二叔丁基(DTBP)；PP切片29.4kg；

B、将步骤A原料在搅拌机混匀后用双螺杆挤出机，在220-230℃条件下熔融混合造粒得到聚丙烯阻燃母粒；

C、以自制的阻燃母粒按5％加入至聚丙烯原粒中，通过高速混料机混合，挤出机挤出拉丝，挤出速度55分/转，螺杆温度为230-240℃，箱体温度为200-225℃，侧吹风风速0.4m/s，将拉伸倍数调整至2.8-3.6，纺丝速度400-1000m/min，得聚丙烯阻燃纤维。