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专利号: 2022102915368
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种抗熔滴阻燃聚乳酸纤维,其特征在于:

所述抗熔滴阻燃聚乳酸纤维具有芯层、中间层、壳层三层结构,以聚乳酸、抗熔滴剂、界面相容剂为芯层,以聚乳酸、抗熔滴剂、界面相容剂、阻燃剂作为中间层,以聚乳酸、阻燃剂作为壳层;

所述抗熔滴阻燃聚乳酸纤维中各层原料按质量份数构成如下:芯层:聚乳酸1‑60份,抗熔滴剂40‑80份,界面相容剂1‑10份;

中间层:聚乳酸1‑30份,抗熔滴剂40‑80份,界面相容剂1‑10份,阻燃剂5‑20份;

壳层:聚乳酸70‑95份,阻燃剂5‑30份;

芯层、中间层与壳层的质量比为1:1:1 1:3:5;

~

所述抗熔滴剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟氯乙烯或由上述抗熔滴剂组成的复配抗熔滴剂;

所述界面相容剂为聚乳酸接枝聚四氟乙烯;

所述阻燃剂为9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物DOPO,或为通过苯乙酮桥连的

9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物DiDOPO,或为聚乳酸接枝9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物PLA‑g‑DOPO,或由上述阻燃剂组成的复配阻燃剂。

2.一种权利要求1所述抗熔滴阻燃聚乳酸纤维的制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1:将各原料按配比量称取,并在80℃下干燥预处理4小时以上;

步骤2:使用双螺杆挤出机通过熔融共混的方式分别获得芯层粒料、中间层粒料和壳层粒料;

步骤3:将步骤2获得的芯层粒料、中间层粒料和壳层粒料熔融后通过同轴纺丝设备进行纺丝,制备得到具有芯层、中间层、壳层三层结构的抗熔滴阻燃聚乳酸纤维。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:

步骤2中,双螺杆挤出机五个加热区温度分别设置为170℃、175℃、180℃、190℃和200℃,螺杆转速为50‑80 rpm/min,共混物的熔体流动指数在20‑30 g/10min。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:

步骤3中,将聚乳酸、抗熔滴剂、界面相容剂共混物粒料加入芯层料斗中,然后再将聚乳酸、抗熔滴剂、界面相容剂、阻燃剂共混物粒料加入中间层料斗中,最后将聚乳酸、阻燃剂共混物粒料加入壳层料斗中,通过对每个料斗中的原料进行单独的熔融,之后通过同轴喷丝板制得抗熔滴阻燃聚乳酸纤维。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:

步骤3中,粒料熔融温度为175‑200 ℃,纺丝泵的恒定转速20 rpm/min,冷却段的冷却空气速度为0.5 m/s,淬火段的淬火长度1.4 m。