1.一种改性聚丙烯纤维的制造方法,其工艺过程如下:
(1)甲基丙烯酸酯系聚合物合成工艺:先将甲基丙烯酸酯单体及与甲基丙烯酸酯单体体积比为1:1~5:1的去离子水分别置于不同的大型容器中,然后将占去离子水总质量
0.1~1wt%的分散剂和占单体总质量0.1~1wt%的引发剂分别置于1000ml烧杯中,再从盛有去离子水的大型容器中量取适量去离子水加入到含有分散剂的1000ml烧杯中,加热搅拌使分散剂充分溶解后,将分散剂水溶液及所述大型容器中剩余的去离子水加入到10L聚合釜中,搅拌5~20min,使体系分散均匀;再将所述引发剂倒入所述装有甲基丙烯酸酯单体的大型容器中,用玻璃棒搅拌,使引发剂充分溶解,随后将该溶液加入到所述10L聚合釜中,开启搅拌、恒温循环水浴锅及电加热系统,通入氮气,将聚合釜升温至70~90℃,反应3~5h后,提高反应温度至90~100℃,继续反应1~3h;终止反应后,取出产物、过滤,用70~100℃热水洗涤,除去未反应单体及分散剂,接着用去离子水洗涤三次,于真空干燥机中50~100℃条件下干燥24~72h后,通过高速粉碎机将其充分粉碎,得乳白色颗粒状聚合物;
所述甲基丙烯酸酯单体为100%的第一单体甲基丙烯酸正丁酯、或是占甲基丙烯酸酯单体总质量80~99wt%的第一单体和占甲基丙烯酸酯单体总质量20~1wt%的第二单体、或者是占甲基丙烯酸酯单体总质量80~99wt%的第一单体和占甲基丙烯酸酯单体总质量
20~1wt%的第二单体及第三单体,第二单体及第三单体的质量比为1∶1;所述第二单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯中的至少一种;所述第三单体为甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯或甲基丙烯酸十八酯中的至少一种;
所述分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明胶;所述引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯或过氧化二叔丁基;
(2)原位反应增容-熔融纺丝工艺:称取质量比例任选的聚丙烯切粒和甲基丙烯酸酯系聚合物,充分干燥后,复合造粒,粉碎后,置于大型密闭容器中,量取低分子组分,使其质量占聚丙烯、甲基丙烯酸酯系聚合物以及低分子组分总质量的5~60wt%,并置于另一个大型容器中,称取占低分子组分总质量0.1~1wt%的引发剂,并将其加入到低分子组分中,搅拌至引发剂充分溶解,然后打开大型密闭容器,将该溶液喷淋到聚丙烯与甲基丙烯酸酯系聚合物的共混物上,并将大型密闭容器再次关闭,保证混合体系处于密闭状态,通过渗透吸附的方式使溶有引发剂的低分子组分进入到共混聚合物中,于双螺杆挤出机内在共混聚合物熔融挤出过程中使引发剂、低分子组分以及共混聚合物组成的混合体系发生接枝反应,使聚丙烯与甲基丙烯酸酯系聚合物之间实现原位增容,同时在聚合物大分子链之间构建氢键作用,最终在熔体通过喷丝头组件,经喷丝头拉伸固化成形后,将三维网状物理交联结构赋予聚丙烯\甲基丙烯酸酯系聚合物共混纤维大分子,制得相容性较好具有交联结构可吸附有机液体的改性聚丙烯纤维;
所述的低分子组分为100%的甲基丙烯酸β羟乙酯、或是占低分子组分总质量50~
99wt%的甲基丙烯酸β羟乙酯和占低分子组分总质量50~1wt%的甲基丙烯酸正丁酯、或者是占低分子组分总质量50~99wt%的甲基丙烯酸β羟乙酯和占低分子组分总质量50~
1wt%的甲基丙烯酸正丁酯及其他甲基丙烯酸酯类单体,甲基丙烯酸正丁酯与其他甲基丙烯酸酯类单体的比例可任意选择;所述其他甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯中的至少一种;所述的引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯或过氧化二叔丁基中的至少一种;所述的原位反应增容-熔融纺丝温度为70~240℃,反应时间为1~
5min;所述的喷丝头拉伸倍数为5~60倍;
(3)改性纤维后处理工艺:将改性聚丙烯纤维于70~130℃热箱中拉伸2~8倍,并于
70~130℃热箱中松弛热定型0.5~20min后,即得到改性聚丙烯纤维。
2. 根据权利要求1所述的改性聚丙烯纤维的制造方法,其特征在于所述的甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸正丁酯;所述的分散剂为聚乙烯醇;所述的引发剂为过氧化苯甲酰;所述的低分子组分为甲基丙烯酸β羟乙酯。
3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯纤维的制造方法,其特征在于所述的喷丝头拉伸倍数为5-15倍。
4. 根据权利要求1所述的改性聚丙烯纤维的制造方法,其特征在于所述的后处理拉伸在90~130℃热箱中进行,后拉伸倍数为3~6倍。
5. 根据权利要求1所述的改性聚丙烯纤维的制造方法,其特征在于所述的松弛热定型在90~130℃热箱中进行,松弛热定型时间为1~10min。