高耐磨耐冲击锦纶帘子布的制作方法

1.本发明涉及帘子布领域，具体涉及高耐磨耐冲击锦纶帘子布。

背景技术：

2.随着汽车工业与轮胎行业的不断发展，以及人们对生活品质要求的提高，对轮胎的综合性能要求也越来越高，特别是轮胎使用时的舒适性、节油、环保等要求更高，从而对轮胎的骨架材料提出了更高的要求。帘子布用作轮胎等多种橡胶制品的骨架，能够承受巨大压力、冲击负荷和强烈震动，因此帘子布是影响轮胎性能和寿命的重要材料。
3.但是现有的帘子布力学性能不佳，与橡胶粘合制成轮胎仍然具有耐磨耐冲击性能不够优良的问题，如何改善现有的帘子布力学性能不够优良是本发明的关键，因此，亟需一种高耐磨耐冲击锦纶帘子布来解决以上问题。

技术实现要素：

4.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供高耐磨耐冲击锦纶帘子布：通过将锦纶6切片、耐磨耐击添加剂、氮化硅以及偶联剂混合均匀，得到混合料，将混合料投入到挤出机中熔融挤出，经过纺丝，得到改性锦纶丝线，将改性锦纶丝线在直捻机上进行合股加捻，得到帘子线，将帘子线编织成型，之后经过浸胶、烘干、拉伸、定型处理后，被卷成布卷，得到该高耐磨耐冲击锦纶帘子布，解决了现有的帘子布力学性能不佳，与橡胶粘合制成轮胎仍然具有耐磨耐冲击性能不够优良的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.高耐磨耐冲击锦纶帘子布，该高耐磨耐冲击锦纶帘子布由以下步骤制备得到：
7.步骤一：按照重量份称取锦纶6切片50-60份、耐磨耐击添加剂5-15份、氮化硅3-12份以及偶联剂1-3份，备用；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh-560；
8.步骤二：将锦纶6切片、耐磨耐击添加剂、氮化硅以及偶联剂混合均匀，得到混合料；
9.步骤三：将混合料投入到挤出机中熔融挤出，经过纺丝，得到改性锦纶丝线；
10.步骤四：将改性锦纶丝线在直捻机上进行合股加捻，得到帘子线；
11.步骤五：将帘子线编织成型，之后经过浸胶、烘干、拉伸、定型处理后，被卷成布卷，得到该高耐磨耐冲击锦纶帘子布。
12.作为本发明进一步的方案：所述耐磨耐击添加剂由以下步骤制备得到：
13.a1：将间苯二甲酸、无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为30-35℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌15-20min，之后边搅拌边逐滴加入乙酰氯，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应3-5h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼用无水甲醇洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为55-65℃的条件下干燥3-5h，得到中间体1；
14.反应原理如下：
[0015][0016]
a2：将中间体1、去离子水、浓硫酸以及无水甲醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5-0℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌20-30min，之后边搅拌边逐滴加入混合溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至25-30℃的条件下继续搅拌反应1-1.5h，反应结束后向反应产物中加入碳酸钾粉末调节ph为6-7，之后真空抽滤，将滤液用乙酸乙酯洗涤2-3次，之后用萃取2-3次，将萃取液用无水硫酸钠干燥，之后过滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
[0017]
反应原理如下：
[0018][0019]
a3：将中间体2、无水甲醇加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为-5-0℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下边搅拌边逐滴加入八氟戊醇，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应20-30min，之后升温至25-30℃的条件下继续搅拌反应10-15h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后放置于真空干燥箱中，在温度为40-45℃的条件下干燥8-10h，得到中间体3；
[0020]
反应原理如下：
[0021][0022]
a4：将中间体3、氢溴酸溶液加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下边搅拌边逐滴加入，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后边搅拌边升温至回流，控制升温速率为2-3℃/min，之后继续搅拌反应10-15h，反应结束后将反应产物蒸发浓缩至原体积一半，之后用饱和碳酸钠溶液调节ph为8-9，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥6-8h，得到中间体4；
[0023]
反应原理如下：
[0024][0025]
a5：将中间体4、无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌20-30min，之后加入对苯二胺以及无水碳酸钠，之后升温至85-90℃的条件下继续搅拌反应3-5h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后加入至混合溶液中，静置分层，将有机相用饱和食盐水洗涤2-3次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到耐磨耐击添加剂。
[0026]
反应原理如下：
[0027][0028]
作为本发明进一步的方案：步骤a1中的所述间苯二甲酸、无水乙醇以及乙酰氯的用量比为0.1mol：80-100ml：0.2mol。
[0029]
作为本发明进一步的方案：步骤a2中的所述中间体1、去离子水、浓硫酸、无水甲醇以及混合溶液的用量比为10mmol：8.5ml：3.5ml：15ml：18g，所述浓硫酸的质量分数为98％，所述混合溶液为质量分数为30％的双氧水和质量分数为20％的硫酸亚铁溶液按照质量比1：0.6的混合物。
[0030]
作为本发明进一步的方案：步骤a3中的所述中间体2、无水甲醇以及八氟戊醇的用量比为0.1mol：100-120ml：0.2mol。
[0031]
作为本发明进一步的方案：步骤a4中的所述中间体3、氢溴酸溶液以及的用量比为10mmol：30-40ml：35-45ml，所述氢溴酸溶液的质量分数为40％。
[0032]
作为本发明进一步的方案：步骤a5中的所述中间体4、无水乙腈、对苯二胺以及无水碳酸钠的用量比为20mmol：40-50ml：10mmol：10mmol，所述混合溶液为乙酸乙酯和去离子水按照体积比2-3：1的混合而成的溶液。
[0033]
本发明的有益效果：
[0034]
本发明的高耐磨耐冲击锦纶帘子布，通过将锦纶6切片、耐磨耐击添加剂、氮化硅以及偶联剂混合均匀，得到混合料，将混合料投入到挤出机中熔融挤出，经过纺丝，得到改性锦纶丝线，将改性锦纶丝线在直捻机上进行合股加捻，得到帘子线，将帘子线编织成型，之后经过浸胶、烘干、拉伸、定型处理后，被卷成布卷，得到该高耐磨耐冲击锦纶帘子布；通过向锦纶6切片添加耐磨耐击添加剂、氮化硅进行共混，能够明显提升锦纶6制得的改性锦纶丝线的力学性能，从而制得一种优良力学性能的锦纶帘子布，将该锦纶帘子布运用于轮胎骨架，能够承受巨大压力、冲击负荷和强烈震动，从而提升轮胎的耐磨和耐冲击性能，从而提升轮胎的使用寿命。
[0035]
在制备该高耐磨耐冲击锦纶帘子布的过程中优先制备了一种耐磨耐击添加剂，首先利用间苯二甲酸与乙酰氯发生反应，生成酯基，得到中间体1，之后在中间体1的苯环上引入醇羟基，得到中间体2，之后中间体2上的酯基与八氟戊醇上的羟基发生酯交换反应，从而向中间体2上引入大量的c-f键，得到中间体3，之后通过氢溴酸对中间体3上的醇羟基进行取代，引入溴原子，得到中间体4，之后中间体4上溴原子与对苯二胺上的氨基发生亲核取代反应，从而将中间体4连接至对苯二胺的两端，得到耐磨耐击添加剂；该耐磨耐击添加剂的分子结构上含有大量的苯环以及c-f键，苯环和c-f键稳定性高难以被破坏，从而赋予了锦纶帘子布良好的力学性能，之后添加氮化硅，氮化硅力学性能优良，作为填料添加至锦纶6中对锦纶6进行改性，从而进一步提升锦纶帘子布的力学性能，最终制得一种高耐磨耐冲击锦纶帘子布。
具体实施方式
[0036]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
实施例1：
[0038]
本实施例为一种耐磨耐击添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0039]
a1：将0.1mol间苯二甲酸、80ml无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌15min，之后边搅拌边逐滴加入0.2mol乙酰氯，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应3h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼用无水甲醇洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为55℃的条件下干燥3h，得到中间体1；
[0040]
a2：将10mmol中间体1、8.5ml去离子水、3.5ml质量分数为98％的浓硫酸以及15ml无水甲醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌20min，之后边搅拌边逐滴加入18g质量分数为30％的双氧水和质量分数为20％的硫酸亚铁溶液按照质量比1：0.6混合而成的混合溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至25℃的条件下继续搅拌反应1h，反应结束后向反应产物中加入碳酸钾粉末调节ph为6，之后真空抽滤，将滤液用乙酸乙酯洗涤2次，之后用萃取2次，将萃取液用无水硫酸钠干燥，之后过滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
[0041]
a3：将0.1mol中间体2、100ml无水甲醇加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及
恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为-5℃，搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.2mol八氟戊醇，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应20min，之后升温至25℃的条件下继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后放置于真空干燥箱中，在温度为40℃的条件下干燥8h，得到中间体3；
[0042]
a4：将10mmol中间体3、30ml质量分数为40％的氢溴酸溶液加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，在温度为25℃，搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入35ml，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后边搅拌边升温至回流，控制升温速率为2℃/min，之后继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物蒸发浓缩至原体积一半，之后用饱和碳酸钠溶液调节ph为8，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥6h，得到中间体4；
[0043]
a5：将20mmol中间体4、40ml无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为25℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌20min，之后加入10mmol对苯二胺以及10mmol无水碳酸钠，之后升温至85℃的条件下继续搅拌反应3h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后加入至乙酸乙酯和去离子水按照体积比2：1的混合而成的混合溶液中，静置分层，将有机相用饱和食盐水洗涤2次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到耐磨耐击添加剂。
[0044]
实施例2：
[0045]
本实施例为一种耐磨耐击添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0046]
a1：将0.1mol间苯二甲酸、100ml无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为35℃，搅拌速率为400r/min的条件下搅拌20min，之后边搅拌边逐滴加入0.2mol乙酰氯，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应5h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼用无水甲醇洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥5h，得到中间体1；
[0047]
a2：将10mmol中间体1、8.5ml去离子水、3.5ml质量分数为98％的浓硫酸以及15ml无水甲醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0℃，搅拌速率为400r/min的条件下搅拌30min，之后边搅拌边逐滴加入18g质量分数为30％的双氧水和质量分数为20％的硫酸亚铁溶液按照质量比1：0.6混合而成的混合溶液，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至30℃的条件下继续搅拌反应1.5h，反应结束后向反应产物中加入碳酸钾粉末调节ph为7，之后真空抽滤，将滤液用乙酸乙酯洗涤3次，之后用萃取3次，将萃取液用无水硫酸钠干燥，之后过滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
[0048]
a3：将0.1mol中间体2、120ml无水甲醇加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为0℃，搅拌速率为400r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.2mol八氟戊醇，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应30min，之后升温至30℃的条件下继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后放置于真空干燥箱中，在温度为45℃的条件下干燥10h，得到中间体3；
[0049]
a4：将10mmol中间体3、40ml质量分数为40％的氢溴酸溶液加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为400r/min的条件下边搅拌边逐滴加入45ml，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后边搅拌边升温至回流，控制升温速率为3℃/min，之后继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物蒸发浓缩
至原体积一半，之后用饱和碳酸钠溶液调节ph为9，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥8h，得到中间体4；
[0050]
a5：将20mmol中间体4、50ml无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为400r/min的条件下搅拌30min，之后加入10mmol对苯二胺以及10mmol无水碳酸钠，之后升温至90℃的条件下继续搅拌反应5h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后加入至乙酸乙酯和去离子水按照体积比3：1的混合而成的混合溶液中，静置分层，将有机相用饱和食盐水洗涤3次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到耐磨耐击添加剂。
[0051]
实施例3：
[0052]
本实施例为高耐磨耐冲击锦纶帘子布，该高耐磨耐冲击锦纶帘子布由以下步骤制备得到：
[0053]
步骤一：按照重量份称取锦纶6切片50份、来自于实施例1中的耐磨耐击添加剂5份、氮化硅3份以及偶联剂1份，备用；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh-560；
[0054]
步骤二：将锦纶6切片、耐磨耐击添加剂、氮化硅以及偶联剂混合均匀，得到混合料；
[0055]
步骤三：将混合料投入到挤出机中熔融挤出，经过纺丝，得到改性锦纶丝线；
[0056]
步骤四：将改性锦纶丝线在直捻机上进行合股加捻，得到帘子线；
[0057]
步骤五：将帘子线编织成型，之后经过浸胶、烘干、拉伸、定型处理后，被卷成布卷，得到该高耐磨耐冲击锦纶帘子布。
[0058]
实施例4：
[0059]
本实施例为高耐磨耐冲击锦纶帘子布，该高耐磨耐冲击锦纶帘子布由以下步骤制备得到：
[0060]
步骤一：按照重量份称取锦纶6切片60份、来自于实施例2中的耐磨耐击添加剂15份、氮化硅12份以及偶联剂3份，备用；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh-560；
[0061]
步骤二：将锦纶6切片、耐磨耐击添加剂、氮化硅以及偶联剂混合均匀，得到混合料；
[0062]
步骤三：将混合料投入到挤出机中熔融挤出，经过纺丝，得到改性锦纶丝线；
[0063]
步骤四：将改性锦纶丝线在直捻机上进行合股加捻，得到帘子线；
[0064]
步骤五：将帘子线编织成型，之后经过浸胶、烘干、拉伸、定型处理后，被卷成布卷，得到该高耐磨耐冲击锦纶帘子布。
[0065]
对比例1：
[0066]
对比例1与实施例4的不同之处在于，不添加耐磨耐击添加剂和氮化硅。
[0067]
对比例2：
[0068]
对比例2与实施例4的不同之处在于，不添加耐磨耐击添加剂。
[0069]
对比例3：
[0070]
对比例3与实施例4的不同之处在于，不添加氮化硅。
[0071]
将实施例3-4以及对比例1-3中的高耐磨耐冲击锦纶帘子布的性能进行检测，检测结果如下表所示：
[0072][0073]
参阅上表数据，根据实施例4与对比例1-3比较可以得知，添加耐磨耐击添加剂和氮化硅能够明显改善高耐磨耐冲击锦纶帘子布的力学性能，从而提升轮胎的耐磨性以及耐冲击性能。
[0074]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0075]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.高耐磨耐冲击锦纶帘子布，其特征在于，该高耐磨耐冲击锦纶帘子布由以下步骤制备得到：步骤一：按照重量份称取锦纶6切片50-60份、耐磨耐击添加剂5-15份、氮化硅3-12份以及偶联剂1-3份，备用；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh-560；步骤二：将锦纶6切片、耐磨耐击添加剂、氮化硅以及偶联剂混合均匀，得到混合料；步骤三：将混合料投入到挤出机中熔融挤出，经过纺丝，得到改性锦纶丝线；步骤四：将改性锦纶丝线在直捻机上进行合股加捻，得到帘子线；步骤五：将帘子线编织成型，之后经过浸胶、烘干、拉伸、定型处理后，被卷成布卷，得到该高耐磨耐冲击锦纶帘子布。2.根据权利要求1所述的高耐磨耐冲击锦纶帘子布，其特征在于，所述耐磨耐击添加剂由以下步骤制备得到：a1：将间苯二甲酸、无水乙醇加入至三口烧瓶中搅拌，之后边搅拌边逐滴加入乙酰氯，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼洗涤、干燥，得到中间体1；a2：将中间体1、去离子水、浓硫酸以及无水甲醇加入至三口烧瓶中搅拌，之后边搅拌边逐滴加入混合溶液，滴加完毕后升温继续搅拌反应，反应结束后调节反应产物ph，之后真空抽滤，将滤液洗涤、萃取，将萃取液干燥、过滤、旋转蒸发，得到中间体2；a3：将中间体2、无水甲醇加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入八氟戊醇，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物旋转蒸发，之后干燥，得到中间体3；a4：将中间体3、氢溴酸溶液加入至四口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入，滴加完毕后边搅拌边升温至回流，之后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物蒸发浓缩，之后调节ph，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体4；a5：将中间体4、无水乙腈加入至三口烧瓶中搅拌，之后加入对苯二胺以及无水碳酸钠，之后升温继续搅拌反应，反应结束后将反应产物旋转蒸发，之后加入至混合溶液中，静置分层，将有机相洗涤、干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到耐磨耐击添加剂。3.根据权利要求2所述的高耐磨耐冲击锦纶帘子布，其特征在于，步骤a1中的所述间苯二甲酸、无水乙醇以及乙酰氯的用量比为0.1mol：80-100ml：0.2mol。4.根据权利要求2所述的高耐磨耐冲击锦纶帘子布，其特征在于，步骤a2中的所述中间体1、去离子水、浓硫酸、无水甲醇以及混合溶液的用量比为10mmol：8.5ml：3.5ml：15ml：18g，所述浓硫酸的质量分数为98％，所述混合溶液为质量分数为30％的双氧水和质量分数为20％的硫酸亚铁溶液按照质量比1：0.6的混合物。5.根据权利要求2所述的高耐磨耐冲击锦纶帘子布，其特征在于，步骤a3中的所述中间体2、无水甲醇以及八氟戊醇的用量比为0.1mol：100-120ml：0.2mol。6.根据权利要求2所述的高耐磨耐冲击锦纶帘子布，其特征在于，步骤a4中的所述中间体3、氢溴酸溶液以及的用量比为10mmol：30-40ml：35-45ml，所述氢溴酸溶液的质量分数为40％。7.根据权利要求2所述的高耐磨耐冲击锦纶帘子布，其特征在于，步骤a5中的所述中间体4、无水乙腈、对苯二胺以及无水碳酸钠的用量比为20mmol：40-50ml：10mmol：10mmol，所述混合溶液为乙酸乙酯和去离子水按照体积比2-3：1的混合而成的溶液。

技术总结

本发明涉及帘子布领域，用于解决了现有的帘子布力学性能不佳，与橡胶粘合制成轮胎仍然具有耐磨耐冲击性能不够优良的问题，具体涉及高耐磨耐冲击锦纶帘子布；通过向锦纶6切片添加耐磨耐击添加剂、氮化硅进行共混，能够明显提升锦纶6制得的改性锦纶丝线的力学性能，从而制得一种优良力学性能的锦纶帘子布，将该锦纶帘子布运用于轮胎骨架，能够承受巨大压力、冲击负荷和强烈震动，从而提升轮胎的耐磨和耐冲击性能，从而提升轮胎的使用寿命。从而提升轮胎的使用寿命。