本發(fā)明涉及尼龍，具體為一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維和制法。

背景技術(shù)：

1、尼龍6又稱為聚酰胺6，是由己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合得到的，尼龍6的消費居五大工程塑料之首，而尼龍6纖維由于性能優(yōu)良，具有一般合成纖維的耐腐蝕性、耐高溫、耐霉爛和吸濕率低，同時具有斷裂強度高、質(zhì)量輕、回彈性好和耐磨性強的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于服飾用纖維，在運動服、健美服和襪類方面有著廣泛的應(yīng)用，尼龍6纖維在低溫或干燥狀況下容易發(fā)生脆化，從而影響了材料的性能，提高尼龍6纖維的沖擊強度，增強其韌性具有很高的研究價值。

2、中國專利cn106751782b公開了一種高耐熱高韌性的尼龍6材料，通過添加納米蒙脫土和增韌體系來改善尼龍6的耐熱性和沖擊、延伸韌性，在很大程度上擴大了其應(yīng)用領(lǐng)域，納米蒙脫土具有來源廣泛、價格低廉的特點，同時由于納米尺寸效應(yīng)，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，添加到尼龍6纖維中的，能夠很好的改善尼龍纖維6的力學(xué)性能，但單一的無機納米材料添加到尼龍6基體中，容易發(fā)生團聚，同時增韌效果有限，通過添加彈性體二元乙丙橡膠，能夠很好的改善蒙脫土團聚的問題，同時得到的復(fù)合纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維和制法，解決了尼龍6纖維面料的機械強度較差的問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，所述蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維和制備方法如下：

5、（1）將去離子水溶劑、納米蒙脫土、尿素和氫氧化鈉攪拌混合，在70-90℃進行12-24h反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，得到氨基改性蒙脫土；

6、（2）將異氰酸酯丙烯酸乙酯、苯乙烯、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基己烷)和二元乙丙橡膠攪拌混合均勻后，轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)矩密煉機中，進行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，得到異氰酸酯改性二元乙丙橡膠；

7、（3）將四氫呋喃溶劑、異氰酸酯改性二元乙丙橡膠和氨基改性蒙脫土攪拌混合均勻后，在氮氣氛圍中，在45-65℃進行8-15h反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，得到蒙脫土接枝二元乙丙橡膠；

8、（4）將己內(nèi)酰胺、6-氨基己酸、聚乙二醇和催化劑鈦酸四丁酯攪拌混合均勻后，在氮氣氛圍中，進行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，得到聚乙二醇改性尼龍6；

9、（5）將甲酸溶劑、間苯甲酚溶劑、聚乙二醇改性尼龍6和蒙脫土接枝二元乙丙橡膠攪拌混合均勻后，進行靜電紡絲，靜電紡絲的速度為0.2-0.6ml/h，電壓為12-24kv，靜電紡絲完成后，得到蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維。

10、優(yōu)選的，所述步驟（1）中去離子水、納米蒙脫土、尿素和氫氧化鈉的質(zhì)量比為4500-9500:100:120-250:15-30。

11、優(yōu)選的，所述步驟（2）中異氰酸酯丙烯酸乙酯、苯乙烯、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基己烷)和二元乙丙橡膠的質(zhì)量比為80-150:80-400:4-6:100。

12、優(yōu)選的，所述步驟（2）中反應(yīng)的溫度為170-190℃，反應(yīng)的時間為12-20min。

13、優(yōu)選的，所述步驟（3）中四氫呋喃、異氰酸酯改性二元乙丙橡膠和氨基改性蒙脫土的質(zhì)量比為2500-6500:100:15-40。

14、優(yōu)選的，所述步驟（4）中己內(nèi)酰胺、6-氨基己酸、聚乙二醇和催化劑鈦酸四丁酯的質(zhì)量比為100:10-20:25-50:2-8。

15、優(yōu)選的，所述步驟（4）中反應(yīng)的溫度為200-220℃，反應(yīng)的時間為6-12h。

16、優(yōu)選的，所述步驟（5）中甲酸、間苯甲酚、聚乙二醇改性尼龍6和蒙脫土接枝二元乙丙橡膠的質(zhì)量比為120-180:180-300:100:10-30。

17、（三）有益的技術(shù)效果

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益技術(shù)效果：

19、該一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，在合成過程中，使用2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基己烷)作為引發(fā)劑，異氰酸酯丙烯酸乙酯作為接枝單體，對二元乙丙橡膠進行了自由基接枝官能團，得到異氰酸酯改性二元乙丙橡膠，氨基改性納米蒙脫土上的氨基和異氰酸酯改性二元乙丙橡膠上的異氰酸酯基團發(fā)生反應(yīng)，得到蒙脫土接枝二元乙丙橡膠，使用己內(nèi)酰胺為原料，和6-氨基己酸作為開環(huán)劑，通過原位聚合，得到尼龍6，在催化劑鈦酸四丁酯作用下，聚乙二醇上的羥基和羧基發(fā)生反應(yīng)，得到聚乙二醇改性尼龍6，通過靜電紡絲的方法，將聚乙二醇改性尼龍6和蒙脫土接枝二元乙丙橡膠混合均勻，得到蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維。

20、該一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，納米蒙脫土由于納米尺寸具有優(yōu)良的力學(xué)性能，通過化學(xué)鍵連接到二元乙丙橡膠上，有效的避免了納米蒙脫土的團聚，能夠均勻的分散在尼龍6纖維基體中，受到外力沖擊時，產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)，從而激發(fā)尼龍6基體產(chǎn)生微裂紋，引發(fā)基體產(chǎn)生應(yīng)力屈服，從而消耗大量的沖擊能量，聚乙二醇長柔性鏈，在基體中共聚形成嵌段結(jié)構(gòu)，能夠在很大程度上提高基體的力學(xué)性能，改性后的二元乙丙橡膠上的異氰酸酯基團能夠和尼龍6上的氨基和羥基發(fā)生反應(yīng)，均勻的分散在尼龍6基體中，二元乙丙橡膠具有的海島型微觀結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的彈性，韌性很好，在受到外力沖擊時，能夠抑制銀紋，從而避免基體斷裂，混合后的復(fù)合纖維材料力學(xué)性能得到了很大的提高，隨著實施例中添加的增韌劑蒙脫土接枝二元乙丙橡膠量的增多，基體尼龍纖維機械強度呈現(xiàn)增長趨勢，添加到一定程度時，增長趨勢變得逐漸緩慢，但依然有著明顯的機械強度改善效果，對比例1中，由于未添加彈性體二元乙丙橡膠，單一的無機納米材料會發(fā)生團聚，同時未對基體進行改性，得到的尼龍纖維的機械強度有著明顯的降低趨勢。

技術(shù)特征：

1.一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維和制備方法如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述步驟（1）中去離子水、納米蒙脫土、尿素和氫氧化鈉的質(zhì)量比為4500-9500:100:120-250:15-30。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述步驟（2）中異氰酸酯丙烯酸乙酯、苯乙烯、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基己烷)和二元乙丙橡膠的質(zhì)量比為80-150:80-400:4-6:100。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述步驟（2）中反應(yīng)的溫度為170-190℃，反應(yīng)的時間為12-20min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述步驟（3）中四氫呋喃、異氰酸酯改性二元乙丙橡膠和氨基改性蒙脫土的質(zhì)量比為2500-6500:100:15-40。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述步驟（4）中己內(nèi)酰胺、6-氨基己酸、聚乙二醇和催化劑鈦酸四丁酯的質(zhì)量比為100:10-20:25-50:2-8。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述步驟（4）中反應(yīng)的溫度為200-220℃，反應(yīng)的時間為6-12h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，其特征在于：所述步驟（5）中甲酸、間苯甲酚、聚乙二醇改性尼龍6和蒙脫土接枝二元乙丙橡膠的質(zhì)量比為120-180:180-300:100:10-30。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及尼龍技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，氨基改性納米蒙脫土和異氰酸酯改性二元乙丙橡膠發(fā)生反應(yīng)，通過靜電紡絲的方法，將聚乙二醇改性尼龍6和蒙脫土接枝二元乙丙橡膠混合，得到蒙脫土接枝二元乙丙橡膠改性尼龍6纖維，納米蒙脫土通過化學(xué)鍵連接到二元乙丙橡膠上，避免了納米蒙脫土的團聚，受到外力沖擊時，產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)，激發(fā)尼龍6基體產(chǎn)生微裂紋，消耗大量的沖擊能量，二元乙丙橡膠具有的海島型微觀結(jié)構(gòu)，在受到外力沖擊時，能夠抑制銀紋，避免基體斷裂，混合后的復(fù)合纖維材料力學(xué)性能得到了很大的提高。

技術(shù)研發(fā)人員：張梓艷,程愿,林少俠
受保護的技術(shù)使用者：武漢市閆晟側(cè)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9