本發(fā)明屬于高分子材料的，具體涉及一種聚丙烯組合物纖維及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、高分子材料是以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料，也是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料。聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂（熱塑性塑料），對(duì)水較為穩(wěn)定，在水中的吸水率僅為0.?01%，分子量約8～15萬(wàn)，成型性好，但因收縮率（1～2.5%）較大，厚壁制品易凹陷，對(duì)一些尺寸精度較高的零件，很難于達(dá)到其技術(shù)要求，制品表面光澤較好。目前以聚丙烯為原料并添加一定比例的輔料紡制而成的復(fù)合材料，具有質(zhì)輕、覆蓋性好、韌度高、耐化學(xué)性好、抗微生物性以及低價(jià)格的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于繩索、漁網(wǎng)、紡織服裝等行業(yè)，但復(fù)合材料的力學(xué)性能仍相對(duì)較差，并不能滿足實(shí)際應(yīng)用中的需求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中有針對(duì)復(fù)合材料依舊存在力學(xué)性能問(wèn)題的研究，如專利申請(qǐng)cn106380694a-碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法、cn105061892a-一種纖維增強(qiáng)聚丙烯材料及其管道的應(yīng)用等，其均通過(guò)添加纖維、晶須或粉狀無(wú)機(jī)粒子作為增強(qiáng)體來(lái)提升復(fù)合材料的機(jī)械性能，解決了目前復(fù)合材料因力學(xué)性能相對(duì)較差而不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求的問(wèn)題，但現(xiàn)有的聚丙烯復(fù)合材料雖保證了牽伸強(qiáng)度、牽伸模量及線密度等方面的性能，但對(duì)于聚丙烯復(fù)合材料的耐磨性及耐切割性能則很難得到有效地控制，影響了聚丙烯復(fù)合材料的使用壽命，從而限制了聚丙烯復(fù)合材料在勞保用品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。為此，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯組合物纖維及應(yīng)用，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)階段的聚丙烯復(fù)合材料很難有效地控制其耐磨性及耐切割性能，影響了聚丙烯復(fù)合材料的使用壽命，從而限制了聚丙烯復(fù)合材料在勞保用品領(lǐng)域應(yīng)用范圍等問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種聚丙烯組合物纖維，所述纖維由聚丙烯組合物制備而成，所述聚丙烯組合物的原料組分包括粘均分子量為10～30萬(wàn)的均聚聚丙烯和含量為0.5～5wt％均聚聚丙烯的改性碳化硅晶須，所述改性碳化硅晶須為硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須，所述硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須由碳化硅晶須和硅烷偶聯(lián)劑制備而成。

3、進(jìn)一步的，所述硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須的具體制備步驟為：將碳化硅晶須在溶劑中超聲分散20～40min，加入硅烷偶聯(lián)劑，在60～80℃下攪拌2～6h，烘干得到硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須，其中，所述溶劑為水、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、四氫呋喃、二甲亞砜中的一種或幾種的混合，所述碳化硅晶須與硅烷偶聯(lián)劑的重量比1：0.1～0.5，所述碳化硅晶須為β晶型且其直徑和長(zhǎng)度分別為100～600nm和3～20μm，所述硅烷偶聯(lián)劑為烷基硅烷偶聯(lián)劑和氨基硅烷偶聯(lián)劑中的一種或兩種的混合，所述烷基硅烷偶聯(lián)劑與氨基硅烷偶聯(lián)劑的重量比為2:3～3:2。

4、進(jìn)一步的，所述纖維的具體制備步驟為：先將聚丙烯組合物經(jīng)混合機(jī)加熱得到共混紡絲料，再將共混紡絲料經(jīng)紡絲、熱牽伸和定型得到聚丙烯組合物纖維。

5、除以上技術(shù)方案外，還有采用上述聚丙烯組合物纖維制備成防切割織物，織物包括手套、衣物、布料等。

6、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

7、1.本發(fā)明采用硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須，不僅能使碳化硅晶須之間的作用力減弱，有效地避免了晶須的團(tuán)聚，提升了碳化硅在聚丙烯中的分散性，還能使分散在聚丙烯中的碳化硅晶須吸收外界傳遞的能量，增加其牽伸強(qiáng)度和牽伸模量，有效地提高聚丙烯組合物纖維的強(qiáng)度及安全性能，通過(guò)在聚丙烯分散改性碳化硅晶須，使聚丙烯組合物纖維具有了優(yōu)異的耐磨性及耐切割性能，有效地延長(zhǎng)了聚丙烯組合物纖維的使用壽命，從而使聚丙烯組合物纖維更易應(yīng)用于勞保用品領(lǐng)域，保證了聚丙烯組合物纖維在勞保用品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍；

8、2.本發(fā)明通過(guò)調(diào)控碳化硅晶須，使聚丙烯組合物在具有較好分散性的前提下更易形成均勻規(guī)整的纖維狀晶核，而該纖維狀晶核能有效促進(jìn)鏈段沿著其取向，在其表面生長(zhǎng)成有序排列的晶體結(jié)構(gòu)，從而使聚丙烯組合物纖維不僅能提升其牽伸強(qiáng)度和牽伸模量，還能有助于提高其耐磨性及耐切割性能；

9、3.本發(fā)明通過(guò)碳化硅晶須中加入硅烷偶聯(lián)劑的設(shè)計(jì)，使碳化硅能夠被硅烷偶聯(lián)劑包覆起來(lái)，有效地避免了碳化硅與人體直接接觸，從而使聚丙烯組合物纖維在改善產(chǎn)品性能的，同時(shí)還保證其安全性，且無(wú)毒副作用；

10、4.本發(fā)明采用聚丙烯組合物纖維制備的防切割織物，使織物同樣具備了優(yōu)異的耐磨性及耐切割性能，從而使織物的使用壽命得到了大大的提升，保證了織物在勞保用品領(lǐng)域的使用范圍。

技術(shù)特征：

1.一種聚丙烯組合物纖維，所述纖維由聚丙烯組合物制備而成，其特征在于，所述聚丙烯組合物的原料組分包括均聚聚丙烯和含量為0.5～5wt％均聚聚丙烯的改性碳化硅晶須，所述改性碳化硅晶須為硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須，所述硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須由碳化硅晶須和硅烷偶聯(lián)劑制備而成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述均聚聚丙烯的粘均分子量為10～30萬(wàn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須的具體制備步驟為：將碳化硅晶須在溶劑中超聲分散20～40min，加入硅烷偶聯(lián)劑，在60～80℃下攪拌2～6h，烘干得到硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述溶劑為水、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、四氫呋喃、二甲亞砜中的一種或幾種的混合。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述碳化硅晶須與硅烷偶聯(lián)劑的重量比1：0.1～0.5。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述碳化硅晶須為β晶型且其直徑和長(zhǎng)度分別為100～600nm和3～20μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為烷基硅烷偶聯(lián)劑和氨基硅烷偶聯(lián)劑中的一種或兩種的混合。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述烷基硅烷偶聯(lián)劑與氨基硅烷偶聯(lián)劑的重量比為2:3～3:2。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯組合物纖維，其特征在于，所述纖維的具體制備步驟為：先將聚丙烯組合物經(jīng)混合機(jī)加熱得到共混紡絲料，再將共混紡絲料經(jīng)紡絲、熱牽伸和定型得到聚丙烯組合物纖維。

10.一種防切割織物，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的一種聚丙烯組合物纖維制備而成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于高分子材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚丙烯組合物纖維及應(yīng)用，所述纖維由聚丙烯組合物制備而成，所述聚丙烯組合物的原料組分包括均聚聚丙烯和含量為0.5～5wt％均聚聚丙烯的改性碳化硅晶須，所述改性碳化硅晶須為硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須，所述硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅晶須由碳化硅晶須和硅烷偶聯(lián)劑制備而成。本發(fā)明的聚丙烯組合物纖維具有了優(yōu)異的耐磨性及耐切割性能，有效地延長(zhǎng)了聚丙烯組合物纖維的使用壽命，從而使聚丙烯組合物纖維更易應(yīng)用于勞保用品領(lǐng)域，保證了聚丙烯組合物纖維在勞保用品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：林棟梁,陳偉新,陳清清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：匯鴻（南通）安全用品有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/24