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专利号: 2021108196547
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将聚乙烯吡咯烷酮超声溶于正戊醇,随后加入乙醇、水、柠檬酸钠、氨水和硅酸四乙酯混合均匀,反应制备SiO2纳米棒,产物干燥,将干燥后的SiO2纳米棒超声分散在甲苯中,加入3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性,离心洗涤得改性SiO2纳米棒;

2)将改性SiO2纳米棒超声分散于交联剂、单体和引发剂的混合液,在搅拌情况下倒入氢氧化镁分散液中,剪切乳化后加热开始聚合反应,产物经过滤洗涤干燥后得干燥的SiO2复合微球;

3)将干燥的SiO2复合微球和化纤颗粒经密炼机中预混后加入到三螺杆挤出机中进行熔融剪切,经挤出拉伸后得到取向增强的复合纤维。

2.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的聚乙烯吡咯烷酮、正戊醇、乙醇、水、柠檬酸钠、氨水和硅酸四乙酯、3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比为5~15g:50~150g:0.5~2g:1.6~3.2g:0.5~2g:1~3g:0.5~2g:0.5~3g。

3.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的反应的条件为:在25~35℃下反应6~18h。

4.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的改性的条件为40~60℃反应18~30h。

5.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的离心洗涤条件为:以乙醇和水为洗涤液,离心速度为6000~8000rpm,离心时间为2~15min。

6.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述的交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯,分子量为350~750;

所述的单体为乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯和苯乙烯;

所述的引发剂为过氧化苯甲酰。

7.根据权利要求6所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述的改性SiO2纳米棒、交联剂、单体的用量之比为0.435~4.350g:0.1~0.5g:20~60g;

所述的乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯和苯乙烯的用量之比为10~25g:10~25g:4~15g。

8.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤2)中,剪切乳化的时间为2~10min,剪切的转速为8000~12000rpm/min;

所述的聚合反应的条件为:在65~80℃反应15~30h。

9.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述的干燥的SiO2复合微球与化纤颗粒的质量比为10/90~40/60。

10.根据权利要求1所述的高分散SiO2纳米棒取向增强化纤的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述的密炼机的密炼条件为:密炼温度为100℃~200℃,转子转速为10~70rpm;

所述的熔融剪切的加工条件为:挤出机进料速度为10~20kg/min,加工温度为200~

260℃,螺杆转速为10~30rpm;

所述的挤出拉伸的加工条件为:拉伸比为2~9。