一種具有吸濕顯色功能的聚合物母粒及纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于顯色功能纖維的制備領(lǐng)域，特別涉及一種具有吸濕顯色功能的聚合物母粒及其纖維的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變色纖維一般是指受到光、熱、磁、電或者水分等外界條件后，能夠主動(dòng)改變自身顏色的功能纖維。目前，報(bào)道較多的主要有光誘導(dǎo)和溫度誘導(dǎo)變色纖維兩大類產(chǎn)品。對(duì)于吸濕誘導(dǎo)變色纖維的聚合物及纖維報(bào)道較少，且其制備過(guò)程多采用表面后處理的方法。國(guó)家發(fā)明專利CN 101962913 B公開(kāi)了一種可逆電致變色的復(fù)合纖維及其制備方法，即采用了表面涂覆的方法。國(guó)家發(fā)明專利CN 102304857 B報(bào)道了一種基于接枝聚合法的變色纖維面料加工工藝，則利用后整理化學(xué)表面接枝包覆變色介質(zhì)。但是無(wú)論是在表面涂覆，或者表面化學(xué)處理，都有可能殘留有毒的中間單體或重金屬離子，且存在涂覆層的耐勞度的問(wèn)題。
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明采用多孔納米粉體為載體，超聲減壓條件下對(duì)濕敏變色劑進(jìn)行分裝，采用丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯為導(dǎo)濕鏈，變色敏化劑加強(qiáng)顯色效應(yīng)，制備了具有高熱穩(wěn)定性的具有吸濕顯色功能的聚合物母粒及纖維。為實(shí)現(xiàn)通用纖維的功能化提供了思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有吸濕顯色功能的聚合物母粒及其纖維的制備方法，該方法利用多孔納米粉體對(duì)濕敏變色劑及其敏化劑進(jìn)行封裝，形成類似微膠囊的結(jié)構(gòu)，且該結(jié)構(gòu)更具有耐熱性；封裝劑中使用的丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯具有很好的吸水性，可以促進(jìn)為顯色變化提供支持。本發(fā)明涉及的吸濕顯色功能的聚合物母粒可以很好的應(yīng)用在聚丙烯、聚乙烯醇、聚酯、聚酰胺等通用纖維領(lǐng)域。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有吸濕顯色功能的聚合物母粒的制備方法，其特征在于，包括:
[0006]步驟1:將多孔納米粉體、三烯丙基異氰脲酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯、引發(fā)劑、濕敏變色粉體和變色敏化劑置于溶劑水中，采用減壓超聲分散的方法，在70-80°C下反應(yīng)2?5小時(shí)，最后經(jīng)離心脫水后獲得具有吸濕顯色功能的復(fù)合功能材料；
[0007]步驟2:將上述的具有吸濕顯色功能的復(fù)合功能材料經(jīng)干燥處理后，與聚合物切片經(jīng)雙螺桿共混造粒，獲得具有吸濕顯色功能的聚合物母粒。
[0008]優(yōu)選地，所述的步驟I中的多孔納米粉體、三烯丙基異氰脲酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、引發(fā)劑、濕敏變色粉體、變色敏化劑、丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯和溶劑水的比例為20 ?40: 4 ?8: 5 ?10: 0.1 ?1: 20 ?40: 5 ?10: 25.9 ?45.9: 200mL。
[0009]優(yōu)選地，所述的多孔納米粉體為多孔二氧化硅、多層蒙脫土、氣凝膠和硅藻土中的一種或兩種復(fù)合而成，其粒徑為50?600nm。
[0010]優(yōu)選地，所述的聚合物切片為聚丙烯、聚乙烯醇、聚酯和聚酰胺切片的一種。
[0011]優(yōu)選地，所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁脒鹽酸鹽或過(guò)硫酸銨。
[0012]優(yōu)選地，所述的濕敏變色粉體為氯化鈷、六次甲基四胺的配合物，質(zhì)量比例為50 ?99: I ?50。
[0013]優(yōu)選地，所述的變色敏化劑為碳酰胺。
[0014]優(yōu)選地，所述的具有吸濕顯色功能的復(fù)合功能材料和聚合物切片的質(zhì)量為5: 95 ?15: 85ο
[0015]本發(fā)明還提供了一種具有吸濕顯色功能的聚合物纖維的制備方法，其特征在于，包括將上述具有吸濕顯色功能的聚合物纖維的聚合物母粒經(jīng)熔融紡絲獲得具有吸濕顯色功能的聚合物纖維。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0017](I)本發(fā)明的吸濕顯色功能材料的具有類似微膠囊結(jié)構(gòu)，具有耐熱性好、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，且制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉。
[0018](2)本發(fā)明制備的吸濕顯色功能材料擁有導(dǎo)水通道，可有助于功能母粒及纖維的顯色效應(yīng)。
[0019](3)本發(fā)明制備的吸濕顯色功能纖維，制備簡(jiǎn)單，無(wú)表面涂覆的耐勞度問(wèn)題，且不會(huì)產(chǎn)生有毒的中間單體或重金屬離子。
[0020](4)本發(fā)明制備的吸濕顯色功能改性思路，可很好的應(yīng)用于聚丙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚等通用纖維的功能化改性領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0022]本發(fā)明各實(shí)施例所述的聚乙二醇二丙烯酸酯購(gòu)自百靈威科技有限公司，其數(shù)均分子量為250?750。
[0023]本發(fā)明各實(shí)施例所述的丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯參照國(guó)家發(fā)明專利CN102516471 B合成，其數(shù)均分子量為1000?10000。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種具有吸濕顯色功能的聚合物母粒的制備方法，具體為:
[0026]首先，將20g的多層蒙脫土(粒徑約為600nm)、8g的三烯丙基異氰脲酸酯、5g的聚乙二醇二丙烯酸酯、Ig的引發(fā)劑過(guò)硫酸銨、40g的氯化鈷、六次甲基四胺配合物(氯化鈷占配合物質(zhì)量的80% )、5g的變色敏化劑碳酰胺、21g的丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯，加入到200ml去離子水中，采用減壓超聲分散的方法(壓力200Pa?500Pa，超聲頻率20?40KHz)，升溫至75°C反應(yīng)5小時(shí)。經(jīng)離心脫水后獲得吸濕顯色功能的粉體材料，經(jīng)80°C干燥12小時(shí)備用。
[0027]將干燥處理的15g的吸濕顯色功能粉體與85g的聚酰胺經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)240?260°C共混造粒，獲得具有吸濕顯色功能的聚合物母粒，并經(jīng)熔融紡絲機(jī)獲得吸濕顯色功能的聚酰胺纖維，其中紡絲溫度260?280°C，紡速800?3500m/min。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，制備的纖維可在濕度大于40%環(huán)境下由紫色轉(zhuǎn)變?yōu)榉奂t色。
[0028]實(shí)施例2
[0029]一種具有吸濕顯色功能的聚合物母粒的制備方法，具體為:首先，將40g的多孔二氧化硅(粒徑約為50nm)、4g的三烯丙基異氰脲酸酯、1g的聚乙二醇二丙烯酸酯、0.1g的引發(fā)劑偶氮二異丁脒鹽酸鹽、20g的氯化鈷、六次甲基四胺配合物(氯化鈷占配合物質(zhì)量的90% )、10g的變色敏化劑碳酰胺、15.9g的丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯，加入到200ml