一种高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115821421A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211367994.1(22)申请日2022.11.03(71)申请人登澜新能源科技（上海）有限公司地址201500上海市金山区朱泾镇人民路121号1幢4199室(72)发明人陈逸红彭冬生(74)专利代理机构苏州吴韵知识产权代理事务所(普通合伙)32364专利代理师金伟强(51)Int.Cl.D01F6/92(2006.01)D01D5/00(2006.01)D01F1/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及纺织新材料技术领域，具体地涉及一种高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料及其制备方法，本发明利用钾盐、锌粉和改性剂间苯二甲酸‑5‑磺酸钠、合成剂苯甲酰胺与纳米陶瓷粉进行热合反应，使得获得的改性纳米陶瓷粉体具有优异的反射紫外线辐射功能，实现对紫外线辐射的防护作用。并且，还通过将聚四氟乙烯、三烯丙基异氰脲酸酯、四氢呋喃、聚硅氮树脂与述聚酯二元醇复合，在纤维表面形成多层次的空间结构，提高了改性纳米陶瓷粉体在纤维层上的附着强度，延长了防紫外材料的使用寿命。CN115821421ACN115821421A权利要求书1/2页1.一种高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料，其特征在于，原料包括如下成分：纳米陶瓷粉，钾盐，锌粉，间苯二甲酸‑5‑磺酸钠，苯甲酰胺，述聚酯二元醇，聚四氟乙烯，聚乙烯醇，三烯丙基异氰脲酸酯，四氢呋喃，聚硅氮树脂。2.根据权利要求1所述的高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料，其特征在于，原料包括如下成分：纳米陶瓷粉30‑50g，钾盐75‑90g，锌粉2‑5g，间苯二甲酸‑5‑磺酸钠30‑40g，苯甲酰胺1.2‑1.5g，述聚酯二元醇800‑1200g，聚四氟乙烯20‑30g，聚乙烯醇12‑18g，三烯丙基异氰脲酸酯8‑10g，四氢呋喃25‑35g，聚硅氮树脂150‑200g。3.一种如权利要求1或2所述高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将30‑50g纳米陶瓷粉置于2500‑3000ml预热温度为85‑95℃的3％钾盐和1％助剂混合液中，然后加入2‑5g高纯度的锌粉去除杂质，得到一次混合液，再将一次混合液加入到600‑800ml间苯二甲酸‑5‑磺酸钠水溶液中，加入1.2‑1.5g苯甲酰胺，混合均匀，得到二次混合液；(2)将步骤(1)的二次混合液缓慢滴入加热至60‑80℃的碱性溶液中进行热合反应，热合反应持续进行，直至产生较多的固体产物，然后固体产物过筛分选、使用无水乙醇反复洗涤三次、烘干，研磨均匀后得到改性纳米陶瓷粉体；(3)将步骤(2)中获得的改性纳米陶瓷粉体与800‑1200g述聚酯二元醇、20‑30g聚四氟乙烯、12‑18g聚乙烯醇、8‑10g三烯丙基异氰脲酸酯、25‑35g四氢呋喃和150‑200g聚硅氮树脂共同添加至反应釜内，待反应釜温度上升至190‑200℃，按照300‑500转/分钟的搅拌速率持续搅拌，至混合物成粘稠状为止；(4)将步骤(3)得到的粘稠状混合物注入针孔静电纺丝机输入通道内，设置静电纺丝工艺参数，制备成纳米陶瓷‑涤纶复合纤维；(5)将步骤(4)得到的纳米陶瓷‑涤纶复合纤维浸压于疏水剂整理液中静置12‑24小时，取出后用无水乙醇洗涤，80℃条件下烘干；(6)将步骤(5)得到的纳米陶瓷‑涤纶复合纤维依次进行脱硫、烘干、络筒处理，即得高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料。4.根据权利要求3所述的高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的钾盐选自硫酸钾、磷酸钾、硝酸钾、乙酸钾、氯化钾中的任意一种或几种。5.根据权利要求3所述的高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的助剂为过氧化氢或过氧乙酸中的任意一种。6.根据权利要求3所述的高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中间苯二甲酸‑5‑磺酸钠水溶液的浓度为5％。7.根据权利要求3所述的高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中碱性溶液的pH为10‑12。8.根据权利要求3所述的高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的静电纺丝工艺参数为：喷丝针头与转盘接收器间的电压为20‑22kV，喷丝针头与针状电极顶端的距离为35‑45cm，喷丝针头间间距为1‑3cm，转盘转速为3500‑3800转/分钟。2CN115821421A权利要求书2/2页9.根据权利要求3所述的高性能纳米陶瓷防紫外涤纶新材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的疏水整理液为5.5％的聚硅