專利名稱：一種發用聚氯乙烯纖維和方法
一種發用聚氯乙烯纖維和方法本發明涉及聚氯乙烯樹脂制造人造長絲及類似物的技術領域，具體的說是一種發用聚氯乙烯纖維和方法。作為假發制品原料的發用聚氯乙烯纖維，其耐候性是十分重要的兩個指標。而目前已知的發用聚氯乙烯纖維的耐候性較差。傳統PVC纖維熔融紡絲工藝主要使用的熱穩定劑是有機錫類穩定劑或者Ca-Si穩定劑，前者在生產、使用過程中不夠環保，后者相對而言，熱穩定性較弱且初期防著色性不足。另外，在
圖1中所示的比較例中，均沒有添加抗氧劑(即IRGAN0X1076)和抗UV劑(即TINUVIN622)，其耐候性(熱老化時間和紫外線老化時間)均不高于40小時，其特穩定性(透明度、10分鐘后的著色、褐化時間)等都相對于實施例產品有明顯的惡化，由這種配方制造出得聚氯乙烯紡絲的可紡性也只有達到C級標準，這些產品功能性與耐候性不盡如
局、ο但是，直接加入抗氧劑和抗UV劑對PVC熔融紡絲熔體強度會產生負面影響，容易造成熔體破裂，導致加工性能下降，斷絲。所以，當今社會渴求一種能夠很好抗氧化和抗UV但是同時能保存聚氯乙烯良好耐候性能和物理性能的纖維。本發明的目的是解決現有技術熱穩定劑使發用聚氯乙烯容易在光熱下褪色、力學性能下降缺點，提供一種同時采用有機錫復配Ca-Si皂類熱穩定劑、抗氧劑和抗UV劑的，耐候性、力學性能極好的發用聚氯乙烯纖維和方法。為實現上述目的設計一種發用聚氯乙烯纖維，其特征在于該纖維主要包括50 100重量份的PVC，0. 5 3重量份的抗UV劑，0. 5 3重量份的抗氧劑，2 8重量份的有機錫復配Ca-Si皂類熱穩定劑，0. 5 3重量份的加工助劑，所述的有機錫復配Ca-Si皂類的復配重量比例為6 1 3 1，所述的PVC平均聚合度為1050。還包括0. 5 5重量份的潤滑劑、2 50重量份的改性劑中的一種或多種。所述的抗氧劑是酚類、芳香胺、氫過氧化物中的至少一種或多種。所述的抗UV劑選自受組胺、羥基二苯甲酮、羥苯基苯并三唑、羥苯基三嗪中至少一種或多種。所述的加工助劑是偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，或甲基丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物。所述的改性劑選自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯乙烯的均聚物樹脂、氯化聚氯乙烯樹脂、氯乙烯與乙烯基酯類形成的共聚物樹脂、氯
3乙烯與丙烯酸酯類形成的共聚物樹脂、氯乙烯與烯烴類形成的共聚物樹脂、氯乙烯-丙烯腈共聚物樹脂中至少一種或多種。本發明還包括發用聚氯乙烯纖維制造方法，包括水滑石固定0. 5重量份、改性劑固定EVA0. 1份，其特征在于該方法包括以下步驟a)將PVC、抗氧劑、抗UV劑、熱穩定劑、潤滑劑、改性劑、加工助劑、水滑石和改性劑EVA按照配比在混合槽中進行混合；b)然后，將步驟a)中混合后的混合物經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在150 190°C并擠出，螺桿轉速為30 90r/min，紡絲速度為150 500m/min ；c)擠出的熔融紡絲經過卷繞，和d)牽伸，和e)熱處理，最后f)成品。其中，擠出溫度優選165 175°C。螺桿轉速優選45 50r/min。紡絲速度優選200 400m/mino本發明同現有技術相比加入了抗氧劑和抗UV劑的同時增加加工助劑使纖維在自然環境中耐候性能大大提高，并且有效抑制PVC加工初期著色性能惡化。本發明使用有機錫復配Ca-Si穩定劑。可以有效地抑制抗氧劑和抗UV劑造成的著色性能惡化。使用有機錫穩定劑的制品耐候性更強，較長時間暴露在光和熱的條件下不易褪色。圖1是本發明的實施例和比較例對照表；[具體實施方式
]對本發明做進一步說明，這種裝置的制造技術對本專業的人來說是非常清楚的。1.配料PVC(聚氯乙烯樹脂)選用上海氯堿化工M-1000(平均聚合度1050) ；CPVC(氯化聚氯乙烯樹脂)選用上海氯堿化工JC-701(氯含量67%)；抗氧劑選用巴斯夫化學IRGAN0X1076 ；受阻胺抗UV劑選用巴斯夫化學TINUVIN 622 ；有機錫復合穩定劑選用辛迪塑膠TM-181 ；Ca-Zn (鈣鋅)皂類穩定劑選用沈陽天堂助劑化工有限公司STM-983 ；硬脂酸單甘脂選用山東淄博淄川匯通油脂精化Y-15 ；蒙旦蠟選用德國科萊恩ceridust ；加工助劑選用美國羅門哈斯KM-355P ；水滑石選用韓國世昌公司MA-20，改性劑EVA選用美國杜邦Elvaloy 741。實施例1 將上述材料按照圖1配比1在混合槽中進行混合，然后經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在150°C并擠出，螺桿轉速為90r/min，紡絲速度為150m/min ；擠出的熔融紡絲經過卷繞、牽伸、熱處理，最后得到成品。實施例2:
將上述材料按照圖1配比2在混合槽中進行混合，然后經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在190°C并擠出，螺桿轉速為30r/min，紡絲速度為500m/min ；擠出的熔融紡絲經過卷繞、牽伸、熱處理，最后得到成品。實施例3 將上述材料按照圖1配比3在混合槽中進行混合，然后經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在165°C并擠出，螺桿轉速為50r/min，紡絲速度為200m/min ；擠出的熔融紡絲經過卷繞、牽伸、熱處理，最后得到成品。實施例4 將上述材料按照圖1配比4在混合槽中進行混合，然后經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在175°C并擠出，螺桿轉速為45r/min，紡絲速度為400m/min ；擠出的熔融紡絲經過卷繞、牽伸、熱處理，最后得到成品。實施例5 上述材料按照圖1配比5在混合槽中進行混合，然后經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在168°C并擠出，螺桿轉速為47r/min，紡絲速度為300m/min ；擠出的熔融紡絲經過卷繞、牽伸、熱處理，最后得到成品。實施例6 上述材料按照圖1配比6在混合槽中進行混合，然后經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在160°C并擠出，螺桿轉速為80r/min，紡絲速度為220m/min ；擠出的熔融紡絲經過卷繞、牽伸、熱處理，最后得到成品。實施例7:上述材料按照圖1配比7在混合槽中進行混合，然后經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在180°C并擠出，螺桿轉速為40r/min，紡絲速度為440m/min ；擠出的熔融紡絲經過卷繞、牽伸、熱處理，最后得到成品。本發明的優勢可由述成品與圖1的比較例做比較得出，其測試方法如下需考查的性能及試驗評價標準耐熱性在180度X 5分鐘的條件下，用混煉機制輥薄片，然后在195度X 10分鐘條件下，制成厚度4mm的樣片。使用長春智能儀器設備有限公司的維卡軟化溫度儀WKW-300測定，5KG負載下的維卡軟化溫度，大于85度評價為A，85 80為B，80度以下為C。熱老化取纖維絲，平鋪于空氣循環熱老化箱(北京鴻達天炬試驗設備有限公司制造)內，設定循環溫度在10度 95度，每6小時循環一次。每6小時取樣測試，記錄力學性能下降30%時的時間。紫外光老化取纖維絲，平鋪于真空紫外老化箱(北京鴻達天炬試驗設備有限公司制造)內，設定照射光波長在313nm附近。每6小時取樣測試，記錄力學性能下降30%時的時間。透明度將混合物在180度X 5min混煉，再在190度X IOmin下壓制成1. 5mm厚的薄片。在分光光度計752(上海菁華科技儀器有限公司)測試下，測試光線的透過率T%。IOmin后著色取上述輥薄片，在190度烘箱里放到lOmin，取出，觀察。不變黃的，評價為A，微黃的評價為B，明顯變黃的評價為C。褐化時間繼續試驗，直到樣片完全褐化，記錄時間。
可紡性連續紡絲30min，斷絲數量0根為A，0 5根為B，5根以上為C。由實施例1、3和比較例1可知，抗氧劑和受阻胺光穩定劑的加入，雖然可以大幅地提高纖維的耐候性(熱老化性能和光老化性能)，但是將導致透明性、IOmin著色和褐化時間都有大幅下降。加入有機錫穩定劑后，則很好地抑制了這些性能的惡化，使它們基本恢復到了不加抗氧劑和抗UV劑的水平。通過比較例1 3可知，CPVC的用量對制品的耐熱性(維卡軟化溫度)有顯著影響，當CPVC用量增加時，耐熱性隨之增加。由實施例2 4可以看出，當保持有機錫穩定劑的保持不變，提高鈣鋅穩定齊 的用量時，透明性和IOmin著色性都有所提高，但是作用有限，特別是從實施例5 7可以看出，當有機錫穩定劑用量大幅下降，而鈣鋅穩定劑大幅上升時，透明性和著色性仍然迅速劣化。由此看來，使用有機錫穩定劑比鈣鋅穩定劑的更好。同時，由實施例5 7，當有機錫穩定劑用量下降時，熱老化性能和光老化性能也有較大的下降，說明有機錫穩定劑對提高樣品的耐候性有一定的輔助作用。通過實施例和比較例，本發明使用加工助劑使可紡性、機械性能和耐候性大幅提
尚ο
權利要求
1.一種發用聚氯乙烯纖維，其特征在于該纖維主要包括50 100重量份的PVC，0. 5 3重量份的抗UV劑，0. 5 3重量份的抗氧劑，2 8重量份的有機錫復配Ca-Si皂類熱穩定劑，0.5 3重量份的加工助劑，所述的有機錫復配Ca-Si皂類的復配重量比例為6 1 3 1，所述的PVC平均聚合度為1050。
2.如權利要求1所述的一種發用聚氯乙烯纖維，其特征在于還包括0.5 5重量份的潤滑劑、2 50重量份的改性劑中的一種或多種。
3.如權利要求1所述的一種發用聚氯乙烯纖維，其特征在于所述的抗氧劑是酚類、芳香胺、氫過氧化物中的至少一種或多種。
4.如權利要求1所述的一種發用聚氯乙烯纖維，其特征在于所述的抗UV劑選自受組胺、羥基二苯甲酮、羥苯基苯并三唑、羥苯基三嗪中至少一種或多種。
5.如權利要求1所述的一種發用聚氯乙烯纖維，其特征在于所述的加工助劑是偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，或甲基丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物。
6.如權利要求2所述的一種發用聚氯乙烯纖維，其特征在于所述的改性劑選自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯乙烯的均聚物樹脂、氯化聚氯乙烯樹脂、氯乙烯與乙烯基酯類形成的共聚物樹脂、氯乙烯與丙烯酸酯類形成的共聚物樹脂、氯乙烯與烯烴類形成的共聚物樹脂、氯乙烯-丙烯腈共聚物樹脂中至少一種或多種。
7.—種如權利要求1所述的發用聚氯乙烯纖維制造方法，包括水滑石固定0. 5重量份、改性劑固定EVA0. 1份，其特征在于該方法包括以下步驟a)將PVC、抗氧劑、抗UV劑、熱穩定劑、潤滑劑、改性劑、加工助劑、水滑石和改性劑EVA按照配比在混合槽中進行混合；b)然后，將步驟a)中混合后的混合物經過螺桿擠出機進行熔融紡絲，溫度控制在150 190°C并擠出，螺桿轉速為30 90r/min，紡絲速度為150 500m/min ；c)擠出的熔融紡絲經過卷繞，和d)牽伸，和e)熱處理，最后f)成品。
8.如權利要求7所述的發用聚氯乙烯纖維制造方法，其特征在于擠出溫度是165 175°C。
9.如權利要求7所述的發用聚氯乙烯纖維制造方法，其特征在于螺桿轉速為45 50r/mino
10.如權利要求7所述的發用聚氯乙烯纖維制造方法，其特征在于紡絲速度為200 400m/mino
全文摘要
本發明涉及聚氯乙烯樹脂制造人造長絲及類似物的技術領域，具體的說是一種發用聚氯乙烯纖維和方法，該纖維主要包括50～100重量份的PVC，0.5～3重量份的抗UV劑，0.5～3重量份的抗氧劑，2～8重量份的有機錫復配Ca-Zn皂類熱穩定劑，0.5～3重量份的加工助劑，所述的有機錫復配Ca-Zn皂類的復配重量比例為6∶1～3∶1，所述的PVC平均聚合度為1050，本發明同現有技術相比使用有機錫穩定劑復配Ca-Zn穩定劑。可以有效地抑制抗氧劑和抗UV劑造成的著色性能惡化，較長時間暴露在光和熱的條件下不易褪色。
文檔編號B29C47/92GK102560736SQ201110428599
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者劉術佳, 吳博, 吳學丙, 李全民, 王依民, 郭楠 申請人:上海瑞貝卡纖維材料科技有限公司