本發(fā)明涉及植絨纖維,具體為一種汽車彈簧靜電植絨用纖維材料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、汽車彈簧植絨材料主要由膠黏劑、絨毛纖維等原料組成,可以起到減少震動(dòng)和異響,減少彈簧發(fā)生腐蝕,延長使用壽命等作用。尼龍纖維具有良好的耐磨性、力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性、耐腐蝕等性能,廣泛應(yīng)用在植絨、紡織面料、線纜繩索等方面。中國專利申請(qǐng)cn119491326a公開了一種超耐磨靜音毛氈材料及其制備方法,以尼龍纖維、生物基聚酰胺纖維、石墨烯滌綸纖維、聚丙烯纖維等為原料,制備的纖維毛氈材料具有良好的防水防污、吸聲隔聲和超耐磨效果。但是該毛氈材料的生物基聚酰胺纖維不易獲取,原料較為繁雜,并且需要使用三防整理劑,才能起到相應(yīng)的效果。多孔納米二氧化硅的孔道結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大、廉價(jià)易得,在吸附材料、保溫隔熱材料、吸聲隔音材料等方面有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)解決的技術(shù)問題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種汽車彈簧靜電植絨用纖維材料及其制備方法,解決了現(xiàn)有植絨用尼龍纖維吸音隔音效果不佳的問題。
2、(二)技術(shù)方案:一種纖維材料的制備方法:
3、(1)向反應(yīng)容器中加入乙醇、質(zhì)量比為(80-250)g:100g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、中空介孔納米二氧化硅,60-70℃中攪拌反應(yīng)18-24h,過濾,乙醇洗滌,干燥,得到kh550改性介孔納米二氧化硅。
4、(2)在冰水浴中,向反應(yīng)容器中加入n,n-二甲基甲酰胺、三乙胺、二胺單體、二酰氯單體,攪拌后進(jìn)行反應(yīng),生成端酰氯的聚酰胺;然后加入kh550改性介孔納米二氧化硅,繼續(xù)反應(yīng),過濾,依次用石油醚、n,n-二甲基甲酰胺、去離子水洗滌,干燥,得到聚酰胺改性介孔納米二氧化硅。反應(yīng)式為:
5、
6、(3)將比例為100g:(1-6)g的尼龍66、聚酰胺改性介孔納米二氧化硅加入到混合機(jī)中共混,然后通過熔融紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲、牽伸、卷繞成型,得到纖維材料。
7、優(yōu)選的,(2)中三乙胺、二胺單體、二酰氯單體、kh550改性介孔納米二氧化硅的比例為(40-100)mmol:(20-50)mmol:(22-55)mmol:100g。
8、優(yōu)選的,(2)中二胺單體的結(jié)構(gòu)式為a為8-12中的任意整數(shù)。
9、優(yōu)選的,(2)中二胺單體的結(jié)構(gòu)式為b為6-10中的任意整數(shù)。
10、優(yōu)選的,(2)中第一次的反應(yīng)的溫度為50-70℃,時(shí)間為12-18h,第二次的反應(yīng)的溫度為65-80℃,時(shí)間為6-10h。
11、優(yōu)選的,(3)中混合機(jī)中共混時(shí)的溫度為80-90℃,時(shí)間為15-30min。
12、優(yōu)選的,(3)中熔融紡絲機(jī)紡絲的溫度為260-270℃,紡絲速度為80-150m/min。
13、優(yōu)選的,纖維材料應(yīng)用于汽車彈簧靜電植絨中。
14、(三)有益的技術(shù)效果:本發(fā)明1,12-二氨基十二烷等作為二胺單體,辛二酰二氯等作為二酰氯單體,進(jìn)行聚合反應(yīng),得到端酰氯基團(tuán)的聚酰胺,然后酰氯基團(tuán)再與kh550改性介孔納米二氧化硅的氨基進(jìn)行反應(yīng),得到聚酰胺改性介孔納米二氧化硅,最后與尼龍66共混熔融紡絲,得到尼龍纖維。二氧化硅含有中空介孔結(jié)構(gòu),當(dāng)聲波進(jìn)入二氧化硅內(nèi)部時(shí),會(huì)在內(nèi)部中空和孔道中發(fā)生多次反射和散射,使得聲波的能量發(fā)生消散,從而起到良好的吸音效果。同時(shí)二氧化硅接枝了與尼龍66相似的聚酰胺分子鏈,提高了二氧化硅與尼龍66之間的相容性,改善了二氧化硅在纖維基體中的分散性,中空介孔納米二氧化硅均勻分散在纖維基體中,可以進(jìn)一步提高吸音效果,作為汽車彈簧用靜電植絨纖維時(shí),可以減小彈簧產(chǎn)生的摩擦聲和震動(dòng)聲,減少車內(nèi)異響。
15、本發(fā)明的二氧化硅表面接枝的聚酰胺分子鏈含有大量的疏水性烷基長鏈,均勻分散在纖維基體中,可以提高其疏水性,從而提高水接觸角和耐水防水性能,作為汽車彈簧用靜電植絨纖維時(shí),可以起到隔水防水效果,減少彈簧遇水發(fā)生腐蝕和生銹的問題,從而維持彈簧的性能,延長使用壽命。
1.一種纖維材料的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維材料的制備方法,其特征在于,所述(1)中三乙胺、二胺單體、二酰氯單體、kh550改性介孔納米二氧化硅的比例為(40-100)mmol:(20-50)mmol:(22-55)mmol:100g。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維材料的制備方法,其特征在于,所述二胺單體的結(jié)構(gòu)式為a為8-12中的任意整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維材料的制備方法,其特征在于,所述二胺單體的結(jié)構(gòu)式為b為6-10中的任意整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維材料的制備方法,其特征在于,所述(1)中第一次的反應(yīng)的溫度為50-70℃,時(shí)間為12-18h,第二次的反應(yīng)的溫度為65-80℃,時(shí)間為6-10h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維材料的制備方法,其特征在于,所述(2)中混合機(jī)中共混時(shí)的溫度為80-90℃,時(shí)間為15-30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維材料的制備方法,其特征在于,所述(2)中熔融紡絲機(jī)紡絲的溫度為260-270℃,紡絲速度為80-150m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維材料的制備方法,其特征在于,所述kh550改性介孔納米二氧化硅的制備方法為:向反應(yīng)容器中加入乙醇、質(zhì)量比為(80-250)g:100g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、中空介孔納米二氧化硅,60-70℃中攪拌反應(yīng)18-24h,過濾,洗滌,干燥,得到kh550改性介孔納米二氧化硅。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法得到的纖維材料。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的纖維材料在汽車彈簧靜電植絨中的應(yīng)用。