向結(jié)構(gòu)體的徑向尺寸仍會 較大，易在微米級纖維內(nèi)引起應力集中，反而會降低增強纖維的力學性能；第三，大尺寸微 球更易發(fā)生堆積聚集現(xiàn)象，更易堵塞噴絲孔。實驗表明平均體積粒徑為500~1500nm時， 增強效果最為明顯，此粒徑范圍的PMMA/SiOdi枝復合微球較易通過原位微懸浮聚合制得 [高分子學報，2011 (2) : 145~150]，且其粒徑易通過改變原位微懸浮聚合體系的均質(zhì)化強 度、乳化劑用量和配比等工藝配方來調(diào)節(jié)[化工學報，2013, 64(3) :1118~1123 ;化工學報， 2014, 65(2) : 744 ~751]。
[0014] 所述PMMA/Si02接枝復合微球中的SiO 2粒子的平均體積粒徑為5~30nm。SiO 2粒 子的小粒徑具有如下好處：一、易拉開與復合微球的尺寸大小，從而利于構(gòu)筑復合微球的石 榴狀結(jié)構(gòu)；二、會顯著提高SiO 2S子的比表面積，有利于PMM在其表面的大規(guī)模接枝交聯(lián)； 三、SiO2粒子在滌綸中主要起交聯(lián)點作用，小粒徑有助于增多交聯(lián)點數(shù)量，從而有利于提高 其增強效果；四、本質(zhì)上SiO 2S子對于纖維基體是一種雜質(zhì)，其尺寸越大，應力集中越明顯， 對纖維力學劣化影響越大；五、此粒徑范圍的SiO 2粒子成本較低，易從市場購得。因而綜合 考慮選用平均體積粒徑為5~30nm的SiO2粒子為增強顆粒。
[0015] 所述的PMMA/Si02接枝復合微球為具有接枝交聯(lián)結(jié)構(gòu)的復合乳膠粒，所述的PMM/ SiO2接枝復合微球的凝膠率為30 %~60 %，所述的PMMA/SiO 2接枝復合微球中SiO 2的接枝 率為300 %~1150 %，進一步優(yōu)選接枝率為300 %~800 %，更進一步優(yōu)選接枝率為500 %~ 600%。本發(fā)明中，復合微球接枝交聯(lián)結(jié)構(gòu)是決定最終取向結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵，可通過復合 微球凝膠率和SiO 2接枝率兩個指標加以表征。凝膠率是指復合微球中交聯(lián)程度較高、不 可被良溶劑溶解去除部分物質(zhì)占總物質(zhì)的質(zhì)量百分率；接枝率是不可抽提部分中PMMA接 枝鏈與其中SiO 2粒子的質(zhì)量百分率。上述兩者表征的側(cè)重點不同，但有一定關(guān)聯(lián)，且均可 通過索氏抽提實驗測得。指標內(nèi)涵及測試方法同樣可參見已發(fā)表的論文[高分子學報， 2011 (11) :1258~1265]。復合微球接枝交聯(lián)結(jié)構(gòu)形成于原位聚合過程中。例如，可以是通 過硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)作用而將PMM高分子鏈接枝到SiO 2S子表面，從而形成簡單的PMMA 接枝鏈。進一步當這種接枝現(xiàn)象在聚合過程中普遍發(fā)生時，不同SiO2粒子表面的PMMA接 枝鏈有可能形成偶合終止，從而將不同SiO 2粒子通過這種偶合PMMA接枝鏈而關(guān)聯(lián)起來，這 種接枝鏈可被定義為復雜接枝鏈。更進一步，當這種關(guān)聯(lián)在SiO 2粒子間普遍發(fā)生時，一顆 SiO2粒子表面會有多根PMMA鏈與其它SiO 2粒子發(fā)生聯(lián)結(jié)。這樣，這顆SiO 2粒子就在其中 起到了交聯(lián)點的作用，進而相應的整個復合微球就具有了一定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。相關(guān)表述及進 一步的解釋可參見已發(fā)表的論文[高分子學報，2011 (11) : 1258~1265]。
[0016] 所述的SiO2粒子簇點線束狀排列結(jié)構(gòu)具有大的長徑比（所謂的長徑比是指接枝 SiO2S子簇取向所形成的橢球體的最大長度與最大直徑的比例），其長徑比普遍在5以上， 且多條這樣的取向結(jié)構(gòu)體可在纖維內(nèi)沿軸向方向均勻地并行排列。本發(fā)明中，石榴狀PMM/ SiOdi枝復合微球中的接枝SiO2粒子簇，在加工流動場中受剪切、擠出和牽伸作用而沿軸 向取向，但由于微球內(nèi)眾多接枝SiO 2S子間普遍存在PMM接枝鏈的關(guān)聯(lián)作用，因而最終會 在纖維內(nèi)形成以SiO2粒子為交聯(lián)點、以PMM接枝鏈為聯(lián)結(jié)線的束狀排列結(jié)構(gòu)。這些點線束 狀排列結(jié)構(gòu)的長徑比是影響纖維強度的重要因素。實驗表明，當復合微球的凝膠率為30~ 60wt %，其中的SiO2的接枝率為300~800wt %時，復合微球中的接枝SiO2粒子簇可在最 終的滌綸纖維中形成長徑比超過5的取向結(jié)構(gòu)體。當凝膠率低于30wt%、Si0 2接枝率低于 300wt %時，復合微球內(nèi)Si02粒子間的交聯(lián)程度不夠，在剪切、擠出和牽伸過程中復合微球 易破裂解體、會有較多的SiO 2粒子解離出來，導致最終纖維中存在不少單顆SiO 2粒子和小 規(guī)模聚集的SiO2粒子聚集體，這不利于取向結(jié)構(gòu)的形成和增強效果的取得。當凝膠率高于 60wt%、SiO 2接枝率高于800wt%時，復合微球內(nèi)接枝SiO2粒子簇的立體交聯(lián)程度過高，這 種密實的交聯(lián)結(jié)構(gòu)會嚴重限制SiO 2粒子的相對運動能力，因而在在剪切、擠出和牽伸過程 中接枝SiO2S子簇不易形變和取向，得到的增強纖維中SiO 2S子的長徑比通常小于5%。 只有在合適的交聯(lián)程度下，一方面石榴狀復合微球既可沿纖維軸向變形和取向，從而通過 降低石榴狀復合微球相在纖維橫截面中的尺寸，達到減弱石榴狀復合微球?qū)w維力學性能 損害的目的；另一方面，石榴狀復合微球內(nèi)SiO 2粒子可沿軸向成纖排列和緊密銜接，因而達 到增強復合纖維力學性能的目的。進一步的實驗表明，當3102接枝率在500~600wt%范 圍內(nèi)時，最終纖維中取向結(jié)構(gòu)體的長徑比會超過12,且其中的SiO^起到顯著的立體交聯(lián) 作用，從而可使具有較好網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的復合微球沿纖維軸向被拉伸成長條狀，確保SiO 2 粒子簇沿軸向有序排列和規(guī)則取向，進而在其中起顯著的增強作用，并有效提升增強纖維 的力學性能。
[0017] 所述的PMMA/Si02接枝復合微球的加入量為聚對苯二甲酸乙二醇酯質(zhì)量的2~ 20wt%，進一步優(yōu)選為5~10wt%。合適的復合微球加入量有助于取向結(jié)構(gòu)體的均勾并排、 前后銜接，以及增強效果的發(fā)揮。當復合微球加入量低于2wt%時，取向結(jié)構(gòu)體易取向，但 不同取向結(jié)構(gòu)體間不易形成前后銜接，且其較低的加入量也易導致增強效果較有限。當復 合微球加入量高于20wt%時，取向結(jié)構(gòu)體間易在PET纖維徑向發(fā)生粘并聚集，這不但不利 于長徑比的提高，而且還會因較大的尺寸而導致在PET纖維內(nèi)形成大量結(jié)構(gòu)缺陷體，最終 反而會降低絳纟侖纖維的力學性能。進一步的實驗表明，當復合微球加入量為5~8wt%時， SiO2S子簇長徑比大、取向程度高，不同粒子簇間易前后銜接，同時又不易在徑向發(fā)生大規(guī) 模的粒子簇間粘并和聚集，因而相應復合纖維的增強效果最佳。
[0018] 所述的真空干燥的條件為：在120~130°C真空干燥7~9h，進一步優(yōu)選，在125°C 真空干燥8h。干燥后的PMMA/Si02接枝復合微球中控制水質(zhì)量分數(shù)在2ΧΚΓ7以下。過高 的水質(zhì)量分數(shù)會加快高溫熔融共混過程中高分子鏈的斷裂，從而降低纖維的強度。
[0019] 所述的熔融擠出條件為在共混溫度275~288°C和轉(zhuǎn)速50~120r · HiirT1下熔融 共混5~7min。熔融擠出工藝的目的是將復合微球粉末中的微球較徹底地剝離開來，并均 勻地分散到PET基體中，同時還要在此過程中促進微球沿軸向的變形和取向。而這些跟體 系的粘度、以及剪切力在不同相間的傳遞有關(guān)。共混溫度高、體系粘度低，有利于復合微球 的流動、剝離和分散，但不利于剪切力在不同相間的傳遞，且有可能導致體系內(nèi)部分成分的 裂解。共混溫度低，體系粘度高，剪切場強度就大，但復合微球的剝離易受限制。經(jīng)過反復 調(diào)整和試驗，本熔融紡絲體系中最終優(yōu)選溫度區(qū)間為275~288°C。此溫度區(qū)間略高于常規(guī) 滌綸紡絲所用的熔融共混溫度（一般為278°C左右），這是因為石榴狀復合微球可耐受較高 的溫度，且SiO 2粒子簇的取向需較高的體系流動性。測試表明，在此溫度區(qū)間內(nèi)，體系可獲 得比常規(guī)滌綸熔體更好的流動性、均勻性和成纖品質(zhì)。
[0020] 螺