阅读说明：本技术 一种织带用耐腐尼龙纤维 (corrosion-resistant nylon fiber for braid ) 是由 靳飞 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种织带用耐腐尼龙纤维,具体涉及纤维技术领域,制备的尼龙纤维具有较好的力学性能和耐酸碱腐蚀新更难,其中,改性耐腐填料的加入显著提高了所得纤维的耐酸碱腐蚀性能。利用碳化硅、氧化锆、凹凸棒土、碳纳米管配合正硅酸乙酯制备耐腐纤维,碳纳米管中空结构可以容纳碳化硅、氧化锆和凹凸棒土的纳米粒子,利用油酸钠进行分散后,其可以作为纳米二氧化硅生长的载体,形成外面包裹纳米二氧化硅外层的核壳结构粒子,得到耐腐填料,防腐性能较好,可以用于编织织带、松紧带等领域。(the invention discloses an anticorrosive nylon fiber for a mesh belt, and particularly relates to the technical field of fibers. The corrosion-resistant fiber is prepared by matching silicon carbide, zirconium oxide, attapulgite and carbon nano tubes with ethyl orthosilicate, nano particles of the silicon carbide, the zirconium oxide and the attapulgite can be contained in the hollow structures of the carbon nano tubes, and after the nano particles are dispersed by sodium oleate, the hollow structures of the carbon nano tubes can be used as carriers for growth of nano silicon dioxide to form core-shell structure particles with the outer layers of the nano silicon dioxide wrapped outside, so that the corrosion-resistant filler is obtained, has good corrosion resistance, and can be used for the fields of weaving woven ribbons, elastic bands and the like.)

一种织带用耐腐尼龙纤维

技术领域

本发明属于纤维技术领域，尤其是一种织带用耐腐尼龙纤维。

背景技术

织带是以各种纱线为原料制成狭幅状织物或管状织物。带织物品种繁多，广泛用于服饰、鞋材、箱包、工业、农业、军需、交通运输等各产业部门。30年代，织带都是手工作坊生产，原料为棉线、麻线。新中国成立后，织带用原料逐渐发展到锦纶、维纶、涤纶、丙纶、氨纶、粘胶等。

尼龙纤维是世界上最早投入工业化生产的合成纤维之一，产量在合成纤维中居第二位。然而，在其作为织带的应用过程中，尤其是在箱包、松紧带的应用过程中，常常由于其耐腐性能、力学性能欠佳而导致其在反复使用中破损开裂，影响其使用。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种织带用耐腐尼龙纤维。

本发明通过以下技术方案实现：

一种织带用耐腐尼龙纤维，由以重量份计的10-20份改性耐腐填料和80-100份尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中所述改性耐腐填料由以下方法制备：

（1）耐腐填料的制备：

将5-10份碳化硅、5-6份氧化锆、10-12份凹凸棒土、3-6份碳纳米管放入球磨罐中，加入4-6份油酸钠、20-40份去离子水，球磨5-10min，然后将其洗涤，过滤，向其中加入20-30份正硅酸乙酯、5-10份饱和氨水溶液和30-50份乙醇，然后在200-300rpm下搅拌反应20-40min后，在30-35℃下静置2-3h，离心，过滤，将所得物在330-340℃下、氦气氛围下焙烧2-3h，得到耐腐填料；

（2）耐腐填料的改性处理：

a. 将10-20份步骤（1）所得物加入到30-50份质量分数为5-10%的盐酸溶液中，在40-45℃、300-400rpm下分散10-20min，然后向其中加入5-10份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，继续分散3-5min后，升温至70-80℃，反应2-4h，过滤，去离子水洗涤，烘干，得到γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料；

b. 将5-10份4, 4- 二氨基二苯醚完全溶解于30-40份N-甲基吡咯烷酮中，然后向其中加入10-20份步骤a所得γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料，在30-35℃、300-500rpm下反应30-50min，然后降温至0-2℃，向其中滴加4-6份均苯四甲酸酐，密封，在25-28℃、200-300rpm下反应1-2h，过滤，得到改性耐腐填料；

进一步的，所述尼龙纤维由改性耐腐填料和尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中纺丝工艺为：环吹风风速为0.3-0.4m/min，环吹风风筒长度为130-150cm，拉伸倍数为1.8-2.2，卷绕张力为20-22cN，纺丝卷绕速度为3500-4000m/min。

进一步的，步骤（1）所述离心转速为2000-2200rpm，时间为10-15min。

本发明的有益效果：发明实施例制备的尼龙纤维具有较好的力学性能和耐酸碱腐蚀新更难，其中，改性耐腐填料的加入显著提高了所得纤维的耐酸碱腐蚀性能。利用碳化硅、氧化锆、凹凸棒土、碳纳米管配合正硅酸乙酯制备耐腐纤维，碳纳米管中空结构可以容纳碳化硅、氧化锆和凹凸棒土的纳米粒子，利用油酸钠进行分散后，其可以作为纳米二氧化硅生长的载体，形成外面包裹纳米二氧化硅外层的核壳结构粒子，得到耐腐填料，不仅其防腐性能较好，纳米二氧化硅外壳的存在，可以与后续加入的γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷发生接枝反应，向防腐填料表面引入环氧基团，与4, 4- 二氨基二苯醚中的氨基反应生成，通过控制反应配比，使其氨基过量，接着加入均苯四甲酸酐，与过量的氨基继续反应生成酰胺基团，得到的改性耐腐填料表面不仅富含酰胺基团，还含有刚性苯环，因此，改善了其与尼龙66树脂基底的相容性，提高其界面作用力，增强其力学性能和耐磨性能，同时，改性耐腐填料的加入显著提高了所得纤维的耐酸碱腐蚀性能。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。

实施例1

一种织带用耐腐尼龙纤维，由以重量份计的10份改性耐腐填料和80份尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中所述改性耐腐填料由以下方法制备：

（1）耐腐填料的制备：

将5份碳化硅、5份氧化锆、10份凹凸棒土、3份碳纳米管放入球磨罐中，加入4份油酸钠、20份去离子水，球磨5min，然后将其洗涤，过滤，向其中加入20份正硅酸乙酯、5份饱和氨水溶液和30份乙醇，然后在200rpm下搅拌反应20min后，在30℃下静置2h，离心，过滤，将所得物在330℃下、氦气氛围下焙烧2h，得到耐腐填料；

（2）耐腐填料的改性处理：

a. 将10份步骤（1）所得物加入到30份质量分数为5%的盐酸溶液中，在40℃、300rpm下分散10min，然后向其中加入5份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，继续分散3min后，升温至70℃，反应2h，过滤，去离子水洗涤，烘干，得到γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料；

b. 将5份4, 4- 二氨基二苯醚完全溶解于30份N-甲基吡咯烷酮中，然后向其中加入10份步骤a所得γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料，在30℃、300rpm下反应30min，然后降温至0℃，向其中滴加4份均苯四甲酸酐，密封，在25℃、200rpm下反应1h，过滤，得到改性耐腐填料；

进一步的，所述尼龙纤维由改性耐腐填料和尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中纺丝工艺为：环吹风风速为0.3m/min，环吹风风筒长度为130cm，拉伸倍数为1.8，卷绕张力为20cN，纺丝卷绕速度为3500m/min。

进一步的，步骤（1）所述离心转速为2000rpm，时间为10min。

实施例2

一种织带用耐腐尼龙纤维，由以重量份计的15份改性耐腐填料和90份尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中所述改性耐腐填料由以下方法制备：

（1）耐腐填料的制备：

将8份碳化硅、6份氧化锆、11份凹凸棒土、5份碳纳米管放入球磨罐中，加入5份油酸钠、30份去离子水，球磨8min，然后将其洗涤，过滤，向其中加入25份正硅酸乙酯、7份饱和氨水溶液和40份乙醇，然后在250rpm下搅拌反应30min后，在32℃下静置3h，离心，过滤，将所得物在335℃下、氦气氛围下焙烧3h，得到耐腐填料；

（2）耐腐填料的改性处理：

a. 将15份步骤（1）所得物加入到40份质量分数为7%的盐酸溶液中，在42℃、350rpm下分散15min，然后向其中加入7份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，继续分散4min后，升温至75℃，反应3h，过滤，去离子水洗涤，烘干，得到γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料；

b. 将7份4, 4- 二氨基二苯醚完全溶解于35份N-甲基吡咯烷酮中，然后向其中加入15份步骤a所得γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料，在32℃、400rpm下反应40min，然后降温至1℃，向其中滴加5份均苯四甲酸酐，密封，在27℃、260rpm下反应2h，过滤，得到改性耐腐填料；

进一步的，所述尼龙纤维由改性耐腐填料和尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中纺丝工艺为：环吹风风速为0.35m/min，环吹风风筒长度为140cm，拉伸倍数为2.0，卷绕张力为21cN，纺丝卷绕速度为3800m/min。

进一步的，步骤（1）所述离心转速为2100rpm，时间为13min。

实施例3

一种织带用耐腐尼龙纤维，由以重量份计的20份改性耐腐填料和100份尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中所述改性耐腐填料由以下方法制备：

（1）耐腐填料的制备：

将10份碳化硅、6份氧化锆、12份凹凸棒土、6份碳纳米管放入球磨罐中，加入6份油酸钠、40份去离子水，球磨10min，然后将其洗涤，过滤，向其中加入30份正硅酸乙酯、10份饱和氨水溶液和50份乙醇，然后在300rpm下搅拌反应40min后，在35℃下静置3h，离心，过滤，将所得物在340℃下、氦气氛围下焙烧3h，得到耐腐填料；

（2）耐腐填料的改性处理：

a. 将20份步骤（1）所得物加入到50份质量分数为10%的盐酸溶液中，在45℃、400rpm下分散20min，然后向其中加入10份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，继续分散5min后，升温至80℃，反应4h，过滤，去离子水洗涤，烘干，得到γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料；

b. 将10份4, 4- 二氨基二苯醚完全溶解于40份N-甲基吡咯烷酮中，然后向其中加入20份步骤a所得γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝耐腐填料，在35℃、500rpm下反应50min，然后降温至2℃，向其中滴加6份均苯四甲酸酐，密封，在28℃、300rpm下反应2h，过滤，得到改性耐腐填料；

进一步的，所述尼龙纤维由改性耐腐填料和尼龙66树脂颗粒经熔融纺丝制备，其中纺丝工艺为：环吹风风速为0.4m/min，环吹风风筒长度为150cm，拉伸倍数为2.2，卷绕张力为22cN，纺丝卷绕速度为4000m/min。

进一步的，步骤（1）所述离心转速为2200rpm，时间为15min。

对比实施例1

本对比实施例相比于实施例2，省略了改性耐腐填料的加入，除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例相比于实施例2，省略了改性耐腐填料的改性处理，除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例相比于实施例2，省略了正硅酸乙酯的加入，除此之外的方法步骤均相同。

性能测试：

将各组实施例和对比实施例所得尼龙纤维制成直径为0.6mm的纤维束，每组十份样品，并对其断裂强度进行测试，测试利用强力试验机，夹距750mm，测试条件为200mm/min，测量值取平均值，然后将每组样品平均分成两份，一份浸入5%的盐酸溶液中煮沸2h，一份浸入5%的氢氧化钠溶液中煮沸2h，再对其断裂强度进行测试，测试结果如表1所示。

表1

由表1可以看出，本发明实施例制备的尼龙纤维具有较好的力学性能和耐酸碱腐蚀新更难，其中，改性耐腐填料的加入显著提高了所得纤维的耐酸碱腐蚀性能。