一種消光聚酰胺-6及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于改性聚酰胺領域，具體涉及一種消光聚酰胺-6及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚酰胺-6是一種傳統的化纖服裝原料，其本身具有明顯的光澤，并有蠟狀的質感， 不適合直接應用到多數服裝面料上，通常采用添加二氧化鈦(Ti0 2)的方法，以消除纖維的 光澤，超細二氧化鈦粉體是消光聚酰胺-6制備中常用的消光劑，而二氧化鈦本身的強極性 和顆粒的微細化，使其不易在非極性介質中分散，在極性介質中又易于凝聚，直接影響消光 性能的發揮。
[0003] 此外，現有技術中，通常在聚酰胺熔體中直接添加二氧化鈦粉體或懸浮液，制得的 消光聚酰胺中二氧化鈦無機顆粒與有機基體之間極易發生界面分離，親和性差，導致紡絲 易斷裂，材料可紡性差。

【發明內容】

[0004] 為了克服上述問題，本發明人對消光聚酰胺-6及其制備方法進行了銳意研究，結 果發現:可以在超細Ti02懸浮液的制備過程中，加入特定量的六偏磷酸鈉、聚乙二醇等分散 劑，采用研磨等特定分散方式，并加入己內酰胺調節至特定pH值，減少團聚現象，得到穩定 性良好的單分散的超細Ti0 2懸浮液，然后將其加入聚酰胺-6的聚合體系中，進行原位聚合， 使得Ti02顆粒以較小的粒徑均勻分散于聚酰胺-6中，并提高Ti0 2顆粒與聚酰胺-6基體之間 的相容性。
[0005] 本發明的目的在于提供以下方面：
[0006] (1) -種消光聚酰胺-6的制備方法，其特征在于，該方法包括：
[0007] 步驟1)，超細Ti02懸浮液的制備：
[0008] 將Ti02粉末加入水中，加入分散劑和pH調節劑，混勻后靜置分層，離心分離上清 液，得到所述超細Ti0 2懸浮液。
[0009] 其中，所述Ti〇2粉末為銳鈦礦型二氧化鈦粉末，其中位粒徑不大于0.4μπι，和/或
[0010] 所述分散劑為陰離子表面活性劑或親水性聚合物，優選為十二烷基苯磺酸鈉、六 偏磷酸鈉或聚乙二醇，聚乙二醇優選分子量為1800~7000Da，更優選為4000~6500Da，和/ 或
[0011] 所述pH調節劑優選為己內酰胺，和/或
[0012] 所述Ti〇2粉末在懸浮液中的質量分數為1~50%，優選為5~40%，更優選為10~ 30%，和/或
[0013] 所述分散劑在懸浮液中的質量分數為0.01~5%，優選為0.05~3%，更優選為 0.08~1%，和/或
[0014] 加入pH調節劑調節懸浮液pH至7~10，優選7.5~9.5，更優選7.7~9，和/或
[0015] 采用超聲、機械攪拌或研磨方法進行分散，優選研磨分散，和/或
[0016] 混勻后靜置3~24小時分層，離心10~60分鐘分離上清液，和/或
[0017] 在所述超細Ti〇2懸浮液中，Ti〇2顆粒的中位粒徑不大于0.4μηι。
[0018] 步驟2)，消光聚酰胺-6的制備：
[0019]將步驟1)制得的超細Ti〇2懸浮液加入聚酰胺-6的聚合體系，進行原位聚合反應， 擠出造粒，得到所述消光聚酰胺-6。
[0020]其中，所述聚酰胺-6的聚合體系包括己內酰胺、水和分子量調節劑，其中，所述分 子量調節劑為有機酸類物質，和/或
[0021 ] 各物質的重量比為己內酰胺：水：分子量調節劑：Ti〇2 = 100: (0.5~5) :(0.01~ 1):(0.1~4)，優選為 100:(0.8~4) :(0.05~0.5):(0.5~3)，更優選為100: (1.2~3): (0.08~0.3):(0.8~2.5)〇 [0022] 步驟2)包括如下步驟：
[0023]步驟Γ )，將步驟1)制得的超細Ti02懸浮液與聚酰胺-6的聚合體系混合，除去反應 體系中的氧氣，升溫反應一段時間，然后繼續升溫，進行反應。
[0024] 其中，對反應體系反復抽真空、通氮氣，除去反應體系中的氧氣，保持真空并升溫 至130~210°C，恒溫反應20~70分鐘，然后升溫至220~280°C，恒溫反應1~8小時。
[0025] 步驟2'），除去步驟Γ)得到的反應體系內水蒸汽，加壓出料，經切粒、洗滌、干燥， 得到所述消光聚酰胺-6的切片。
[0026]其中，降低反應體系內壓力至800Pa以下，優選500Pa以下，除去反應體系內水蒸 汽，和/或
[0027] 停止抽真空，通氮氣加壓出料，切粒后經乙醇、水洗滌，于80~150°C烘干2~24小 時，得到所述消光聚酰胺-6的切片。
[0028] (2)-種根據上述（1)所述的制備方法制備得到的消光聚酰胺-6,其特征在于，所 述消光聚酰胺-6包括聚酰胺-6和均勻分布在聚酰胺-6中的Ti02顆粒，其中，聚酰胺-6與Ti02 的重量比為100: (0.1~4)，
[0029] 所述Ti02顆粒的粒徑為0 · 050~0 · 250μπι。
[0030] 本發明所具有的有益效果包括：
[0031 ] (1)本發明提供的消光聚酰胺-6的制備方法在超細Ti02懸浮液的制備過程中，加 入特定量的六偏磷酸鈉、聚乙二醇等分散劑，采用研磨等特定分散方式，并加入pH調節劑， 得到單分散的超細Ti02懸浮液，其中Ti0 2顆粒的中位粒徑不大于0.4μπι，且提高了懸浮液的 分散穩定性；
[0032] (2)本發明提供的消光聚酰胺-6的制備方法采用己內酰胺為Ti02懸浮液中的pH調 節劑，通過調節顆粒表面Zeta電位顯著提高了懸浮液的穩定性，同時，己內酰胺可作為隨后 制備聚酰胺-6的原料進行反應，無副反應發生且不引入其它雜質，產物純凈；
[0033] (3)本發明提供的消光聚酰胺-6的制備方法將Ti02懸浮液與聚酰胺-6聚合體系直 接混合，通過原位聚合得到消光聚酰胺-6,使得Ti02顆粒以較小的粒徑均勻分散于聚酰胺-6中，減少團聚現象，制得的消光聚酰胺_6切片色澤均勻，質量穩定，消光效果好;同時，顯著 提高了 Ti02顆粒與聚酰胺-6基體之間的相容性，對減少紡絲過程中斷裂、剝離具有重要意 義，可紡性好；
[0034] (4)根據本發明提供的制備方法制得的消光聚酰胺-6中，Ti02顆粒在聚酰胺-6基 體中均勻分散、無明顯團聚現象，且無明顯界面分離現象、親和性良好，Ti〇2粒徑多數分布 在0.050~0.250μπι范圍內，滿足Ti〇2消光劑粒徑小于ΙμL?的要求。
【附圖說明】
[0035]圖1示出懸浮液中Ti02顆粒中位粒徑隨分散劑種類及濃度的變化曲線；
[0036]圖2示出懸浮液中Ti02顆粒表面Zeta電位隨分散劑種類及濃度的變化曲線；
[0037]圖3示出懸浮液中Ti02顆粒中位粒徑及表面Zeta電位隨pH值變化曲線；
[0038]圖4示出懸浮液中Ti02顆粒中位粒徑在不同分散方式下的變化曲線；
[0039] 圖5示出不同靜置時間下，粒徑2 ΙΟμπι的團聚大顆粒占懸浮液體積比的變化曲線；
[0040] 圖6示出離心分離后，上層清液與底層沉淀物中顆粒的粒徑分布曲線；
[0041] 圖7示出實施例1制得的消光聚酰胺-6切片的電子顯微鏡測試圖；
[0042]圖8示出實施例1制得的消光聚酰胺-6切片中Ti02顆粒的粒徑分布曲線。
【具體實施方式】
[0043] 下面通過附圖、實驗例和實施例對本發明進一步詳細說明。通過這些說明，本發明 的特點和優點將變得更為清楚明確。
[0044] 根據本發明的一方面，提供一種消光聚酰胺-6的制備方法，該方法包括以下步驟： [0045]步驟1)，超細Ti02懸浮液的制備：
[0046]將Ti02粉末加入水中，加入分散劑和pH調節劑，采用研磨混勻后靜置分層，離心分 離上層清液，得到所述超細Ti〇2懸浮液。
[0047]優選地，將Ti02粉末加入水中，加入分散劑，分散均勻，然后加入pH調節劑，采用研 磨混勻后靜置分層，離心分離上層清液，得到所述超細Ti02懸浮液。
[0048]在根據本發明的優選實施方式中，所述Ti02粉末為銳鈦礦型二氧化鈦粉末，其中 位粒徑