[发明专利]用于Z箍缩丝阵负载的抗紫外线皮芯复合自适应纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种抗紫外皮芯复合自适应纤维用于Z箍缩丝阵负载，其特征在于：所述抗紫外皮芯复合自适应纤维包括皮层和芯层，所述芯层材料为聚氨基甲酸酯；所述皮层由抗紫外线母粒制备而成，所述抗紫外线母粒由抗紫外线复合助剂与热塑性树脂制备而成；其中所述抗紫外线复合助剂由以下按重量份数计的组分组成：

所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚甲基苯烯酸甲酯、聚苯醚或聚砜中的一种以上；

所述聚氨基甲酸酯的制备方法为：

(1)预聚：将脂肪族聚酯二醇或脂肪族聚醚二元醇和二异氰酸酯混合，进行预聚反应，生成两端含有异氰酸酯基团的预聚体；

(2)扩链：向预聚体中加入二醇类扩链剂后，浇入模具中，熟化、静置，得到聚氨基甲酸酯；

步骤(1)中所述脂肪族聚酯二醇由有机二元酸与二元醇缩合或由内酯与二元醇聚合而成；所述二元酸为己二酸、丁二酸中的一种以上；所述二元醇为乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇或1，6-己二醇中的一种以上；

所述脂肪族聚醚二元醇为聚四氢呋喃二元醇、四氢呋喃-环氧丙烷二元共聚物二元醇、聚丁二烯二元醇、丁二烯-丙烯腈-苯乙烯共聚二元醇或聚碳酸酯二元醇中的一种以上；

步骤(1)中所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、3,3ˊ-二甲基-4,4ˊ-联苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯或3,3ˊ-二甲基-4,4ˊ-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种以上；

步骤(2)中所述二醇类扩链剂为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇或对苯二酚。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述皮层与芯层的体积比为20/80～50/50；所述抗紫外线母粒中抗紫外线复合助剂的含量为0～55wt％。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(1)中所述脂肪族聚酯二醇或脂肪族聚醚二元醇与二异氰酸酯的摩尔比为1:2；

步骤(1)中所述脂肪族聚酯二醇或脂肪族聚醚二元醇在使用前需真空脱水处理；所述脱水条件为：温度为105～120℃；真空度为1～20mmHg；脱水处理后含水率≤0.5％；

步骤(1)中所述脂肪族聚酯二醇或脂肪族聚醚二元醇的数均分子量为250～10000；

步骤(2)中所述二醇类扩链剂与预聚体的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(1)中所述预聚反应条件为：反应温度为25～160℃，反应时间为1～48h；

步骤(2)中所述熟化的温度为50～180℃；所述熟化的时间为5～72h；步骤(2)中所述静置时间为1～7d。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑或单苯甲酸间苯二酚酯中的一种以上；

所述光稳定剂为2，2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2，4，6-三(2-正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪或六甲基磷酰三胺中的一种以上；

所述分散剂为聚丙烯酸钠、硬脂酸盐、软脂酸盐或油酸盐中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述抗紫外线母粒的制备方法：

(a)取20～65重量份紫外线阻隔剂、10～35重量份紫外线吸收剂、10～35 重量份光稳定剂与1～5重量份分散剂，混合均匀，制取抗紫外线复合助剂；

(b)将抗紫外线复合助剂与热塑性树脂均匀混合，加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，造粒，得到抗紫外线母粒；

所述熔融共混的温度为120～280℃，所述螺杆转速为10～150r/min。

7.根据权利要求1～6任一项所述的应用，其特征在于：所述抗紫外皮芯复合自适应纤维的制备方法为将聚氨酯切片即聚氨基甲酸酯和抗紫外线母粒，经干燥后分别在各自螺杆中进行熔融挤出、计量，然后进入复合纺丝组件进行复合纺丝，冷却，卷绕，拉伸，卷曲，制得抗紫外皮芯复合自适应纤维。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述聚氨酯切片的干燥为真空干燥，所述干燥的温度为80～150℃，干燥的时间为1～5h；

所述聚氨酯切片的熔融挤出温度为150～260℃；所述聚氨酯切片挤出的螺杆转速为5～150r/min；

所述抗紫外线母粒干燥的温度为80～140℃，干燥的时间为2～6h；所述抗紫外线母粒在进行熔融挤出时温度为140～280℃，螺杆的转速为5～150r/min。