本發(fā)明涉及合纖維工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米鋁填充聚苯乙烯熔融紡絲的制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯材料具有毒性小，耐輻射穩(wěn)定性好，電絕緣性能、熔融熱穩(wěn)定性及流動性良好等突出優(yōu)點，可作為基材用于生物醫(yī)學(xué)、化工、慣性約束聚變等方面。但聚苯乙烯結(jié)晶度較小，質(zhì)脆且不耐沖擊，熱變形溫度相對較低(70～98℃)，斷裂伸長率和斷裂韌性也不高，限制了其應(yīng)用。為滿足聚苯乙烯在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用要求，在聚苯乙烯不顯著損失模量的前提下增加韌性，對其進行改性研究獲得綜合性能優(yōu)良的功能性聚苯乙烯纖維。
聚苯乙烯摻雜復(fù)合材料賦予聚苯乙烯新的性能，如導(dǎo)電、超疏水、抗菌、增韌、阻燃等。在超聲條件下利用原位本體聚合制備了多壁碳納米管／聚苯乙烯復(fù)合材料；付志兵等Mo采用超聲化學(xué)法在線制備了納米三氧化鎢／聚苯乙烯復(fù)合材料；劉才林等通過正向微乳液聚合法制備了納米銀／聚苯乙烯復(fù)合材料。在聚苯乙烯中摻入少量納米鋁(A1N聚苯乙烯)，可使材料具有導(dǎo)電性且Al元素可提供元素診斷示蹤信息。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提出一種納米鋁填充聚苯乙烯熔融紡絲的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
納米鋁填充聚苯乙烯熔融紡絲的制備方法，包括如下步驟：
（1）聚苯乙烯的制備
稱取PVP和無水乙醇，加入到三口燒瓶中，超聲使加入的PVP完全溶解；在氮氣保護下，依次向三口燒瓶中加入引發(fā)劑和St單體，攪拌至反應(yīng)混合物形成穩(wěn)定的無色均相體系；在35~40℃下聚合反應(yīng)1~2，所得到的反應(yīng)混合物自然冷卻至室溫，用超速離心機離心沉降，傾出上層液體，得到微球狀聚合物；用無水乙醇洗滌該聚合物，真空干燥，即得分散法制備的聚苯乙烯微球；
（2）聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子的合成
稱取PVP和無水乙醇，加入到三口燒瓶中，超聲使加入的PVP完全溶解；在氮氣保護下，依次向三口燒瓶中加入引發(fā)劑、納米鋁和St單體，攪拌至反應(yīng)混合物形成穩(wěn)定的無色均相體系；在35~40℃下聚合反應(yīng)1~2，所得到的反應(yīng)混合物自然冷卻至室溫，用超速離心機離心沉降，傾出上層液體，得到微球狀聚合物；用無水乙醇洗滌該聚合物，真空干燥，即得聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子；
（3）聚苯乙烯及聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子纖維的制備
合成的聚苯乙烯，聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子在180~210℃下熔融擠出造粒，42~60℃真空干燥22~24 h后待用；聚苯乙烯，聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子顆粒在柱塞式小型單孔熔融紡絲機上進行紡絲。
所述的紡絲中，單孔噴絲頭孔徑0.7 mm，紡絲溫度230～270℃，紡絲速度30～50 m／min。
所述的引發(fā)劑為AIBN。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明以分散聚合法制備的聚苯乙烯及聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子纖維中，納米鋁分散均勻，直徑可達26微米，纖維尺寸均勻，且聚苯乙烯內(nèi)部的納米鋁抗氧化能力較好。
具體實施方式
納米鋁填充聚苯乙烯熔融紡絲的制備方法，包括如下步驟：
實施例1
（1）聚苯乙烯的制備
稱取PVP和無水乙醇，加入到三口燒瓶中，超聲使加入的PVP完全溶解；在氮氣保護下，依次向三口燒瓶中加入引發(fā)劑和St單體，攪拌至反應(yīng)混合物形成穩(wěn)定的無色均相體系；在35~40℃下聚合反應(yīng)1~2，所得到的反應(yīng)混合物自然冷卻至室溫，用超速離心機離心沉降，傾出上層液體，得到微球狀聚合物；用無水乙醇洗滌該聚合物，真空干燥，即得分散法制備的聚苯乙烯微球；
（2）聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子的合成
稱取PVP和無水乙醇，加入到三口燒瓶中，超聲使加入的PVP完全溶解；在氮氣保護下，依次向三口燒瓶中加入引發(fā)劑、納米鋁和St單體，攪拌至反應(yīng)混合物形成穩(wěn)定的無色均相體系；在35~40℃下聚合反應(yīng)1~2，所得到的反應(yīng)混合物自然冷卻至室溫，用超速離心機離心沉降，傾出上層液體，得到微球狀聚合物；用無水乙醇洗滌該聚合物，真空干燥，即得聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子；
（3）聚苯乙烯及聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子纖維的制備
合成的聚苯乙烯，聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子在180~210℃下熔融擠出造粒，42~60℃真空干燥22~24 h后待用；聚苯乙烯，聚苯乙烯-納米鋁復(fù)合粒子顆粒在柱塞式小型單孔熔融紡絲機上進行紡絲。
實施例2
在實施例1的基礎(chǔ)上，所述的紡絲中，單孔噴絲頭孔徑0.7 mm，紡絲溫度230～270℃，紡絲速度30～50 m／min。
實施例3
在實施例2的基礎(chǔ)上，所述的引發(fā)劑為AIBN。