[发明专利]一种黑色阻燃聚酯母粒、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种黑色阻燃聚酯母粒、制备方法及应用，包括如下重量份的原料：聚酯切片60‑70份、阻燃剂5～20份、纳米炭黑10～20份、纳米氢氧化铝1～5份、分散剂1～5份。制备方法：S1，将阻燃剂、纳米碳黑、纳米氢氧化铝、分散剂混合、研磨；S2，将聚酯切片干燥，再与第一步中的混合物预混合；S3，对预混料进行熔融共混挤出，经冷却、造粒和干燥后，得到高色牢度黑色阻燃聚酯母粒。本发明黑色阻燃聚酯母粒，纳米炭黑与阻燃剂在母粒中分布均匀，无团聚，解决阻燃剂与纳米炭黑在聚酯纤维中向荣相容性差的问题；制备的黑色阻燃聚酯母粒，可纺性好，可通过熔体在线添加方式生产阻燃黑色涤纶长丝，产品色牢度高、阻燃性能优异。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地说，涉及一种黑色阻燃聚酯母粒、制备方法及应用。

背景技术

聚酯纤维具有高强度、高模量、保型性好、尺寸稳定性高等优异性能，是理想的纺织材料。聚酯分子排列紧密，又少亲水性基团，染色性能差。聚酯的常规染色方法是在高温高压或加载体的条件下染色，这种染色方法能耗大、效率低、污染严重。此外，由于聚酯的化学结构和燃烧特性，决定了其极限氧指数(LOI)较低，属于易燃材料，需要对聚酯纤维进行阻燃整理。

原液着色技术是将着色通过色母粒的形式添加到聚酯纺丝液中，在经过熔融纺丝得到有色聚酯纤维的新型生产技术。其中色母粒是原液着色技术的关键。此外，将阻燃剂与着色剂同时添加到聚酯载体中制备功能色母粒，再与聚酯切片混合熔融纺丝，可以一次性得到兼具阻燃性能的聚酯纤维。黑色聚酯纤维是目前应用最广的聚酯纤维产品，通常使用炭黑作为着色剂。然而，在制备阻燃黑色聚酯纤维的过程中，由于阻燃剂的加入，容易造成阻燃剂与炭黑在纤维中相容性差，分布不均的情况，从而影响纤维的阻燃性与力学性质。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种黑色阻燃聚酯母粒、制备方法及应用，为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种黑色阻燃聚酯母粒，该黑色阻燃聚酯母粒包括如下重量份的原料：聚酯切片60-70份、阻燃剂5～20份、纳米炭黑10～20份、纳米氢氧化铝1～5份、分散剂1～5份。

进一步地，所述为4×5×2mm的片状颗粒，所述聚酯切片为纤维级的PET半消光切片、纤维级PBT切片中的一种或任意组合。

进一步地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂DOPO-HQ、DOPO-ITA、DOPO-PHBA中的一种或任意组合；

进一步地，所述纳米碳黑的粒径为45～80nm。

进一步地，所述分散剂为聚乙烯蜡、EVA腊、离聚腊中的一种或任意组合。

一种黑色阻燃聚酯母粒的制备方法，包括以下步骤：

S1，将阻燃剂、纳米碳黑、纳米氢氧化铝、分散剂放入搅拌机中混合均匀，再转入砂磨机中进行研磨，使各组分混合均匀；

S2，将聚酯切片放入真空干燥箱中，在110-135℃下干燥3-5h，再与第一步中的混合物一起加入到高速混合机中进行预混合，得到预混料；

S3，采用双螺杆挤出机对预混料进行熔融共混挤出，经冷却、造粒和干燥后，得到高色牢度黑色阻燃聚酯母粒。

进一步地，所述S2中聚酯切片经过干燥后水含量不超过250ppm。

进一步地，所述S2中混合机器为V型高速混合机，V型高速混合机的转速为40～60r/min，混合时间为30～60min，混合温度为100～130℃。

进一步地，所述S3中挤出机为双螺杆挤出机，挤出速度为20～50r/min，挤出温度为220～280℃。