[发明专利]一种聚苯丙/颜料复合有色丝的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚苯丙/颜料复合有色丝的制备方法，将丙烯腈、苯乙烯等硬单体与甲基丙烯酸丁酯等软单体与有机颜料于冰浴混合，通过调节不同软硬单体比例、分散剂用量、填料含量等组分及悬浮聚合条件，可得到聚苯丙/颜料复合微球，将真空干燥后复合微球与丙纶、尼龙等化纤切片于双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出，并进行牵伸并卷绕成型。本发明制备得到的颜料复合有色丝既解决了有色母粒与化纤聚合物直接共混相容性差的问题，又省去了染色原液制备的流程，合成工艺简单，原料廉价易得，制备所得复合有色丝具有一定力学、抗静电等性能，可应用于涂层、纺织材料、膜材、抗静电材料等领域，具有良好的市场推广价值。

技术领域

本发明涉及有色丝的生产领域，具体涉及一种化纤材料与颜料复合有色 丝的制备方法。

背景技术

一般的有色丝是通过对纤维或丝线进行染液染色制备而成，但其成本较 高且产生的工业废水对生态环境危害较大。此外，染色牢度和耐洗牢度等影 响服用效果一直是待研究的难点。为此，近年来有研究者提出将有色母粒与 纤维直接制备有色丝的方法避免上述染色制丝所产生的问题，如施兴瑜等人 [CN110938890A；CN106149091A]将PET母粒和分散剂加入高速搅拌机干燥 混合制得预混料，然后将其与VOC分解剂、载体、彩色母粒等通过双螺杆 挤出机制成纺丝熔体，经过喷丝、卷绕、拉伸、定型后得到一种涤纶有色丝。 张志明等人[CN101525786]通过将一定配比的聚酯、颜料色母粒及添加剂干 燥脱水后经常规纺丝设备熔融、纺丝、卷取、热定型成为有色异型丝，该发 明制得的有色丝断裂强度高，断裂伸长低。上述制备有色丝方法均采用有色 母粒与化纤切片直接共混的方法，颜料颗粒与聚合物基材的低相容性易导致 有色丝发生断丝、色彩不匀等现象。因此，制备同时兼具优良色彩和良好性 能的复合丝是目前有色丝制备领域的难点与热点。

对无机粒子表面进行改性可提高无机粒子与有机聚合物基体之间的相 容性，从而获得具有良好性能的复合材料。对此，王振等人[浙江理工大 学,2017；浙江理工大学学报(自然科学版),2017,37(04):480-484； CN104695043A]通过原位微悬浮聚合利用MPS偶联修饰SiO₂后通过原位微 悬浮聚合制得一系列尺寸、SiO₂含量以及交联结构不同的石榴状PAcr/MPS-SiO₂复合胶粒，在此基础上，雷中秋等人[浙江理工大学,2019； CN107435171B]通过调节交联剂用量及种类、SiO₂用量等制备出交联程度可 控、具有双重交联结构的聚丙烯酸酯微球。受上述有机/无机复合微球制备方 法的启发，戚栋明等人[J Mater Chem,2010,20:8112～8115；高分子学报，2011(2):145～150；Polymer,2006,47:4622～4629；Advances in Colloid and Interface Science.2014,211:47～62；CN103467678A；CN105777978A]研究发 现可将染料、颜料等通过细乳液、乳液等各类聚合方式包覆于复合微球内， 从而实现其在聚合物基体内的良好分散。

同时，共混方式制备有机/无机复合材料的研究也较为广泛，如四川大学 李忠明等[Chinese J Polym Sci,2013,31(2):211～217；J Mater Sci,2013, 48:1214～1224]将碳纳米管、碳黑、CaCO₃等填料经预分散后，经原位微纤化 的方法及过程使填料粒子在两相界面集中分布，得到导电与良好力学性能兼 具的复合纤维，但此方法中填料以物理共混的方式与聚合物复合，无法从根 本上解决上述复合材料的相容性问题。

在上述研究背景基础上，不同于陈廷伟等人[北京化工大学,2017.]将酸性 绿25和酸性蓝25共插层至层状复合金属氢氧化物层间制备插层结构杂化颜 料的方法，也区别于通常研究的共沉淀法或固相法制备复合(杂化)颜料的途 径。

发明内容