本發明涉及一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法，屬于功能纖維制備技術領域。
背景技術：
聚丙烯纖維或PP纖維，是一種用等規聚丙烯熔融紡制的纖維，它最大優點是質輕，其密度為0.91/cm3，比一般化學纖維輕20-30％，是所有紡織纖維中比重最小的一種，強度高、伸長大、初始模量較高、彈性優良。聚丙烯纖維耐磨性僅次于聚酰胺纖維，耐腐蝕性良好，尤其是對無機酸、堿穩定性很好，不發霉，不腐爛，不怕蟲蛀等，主要用在裝飾用布和工業領域，例如各種家具布、裝飾布、廣告布、地毯、箱包、帳篷、土工布、纜繩、漁業用具、包裝材料和濾布等，但聚丙烯纖維不吸水，染色困難，靜電很大，在室溫和低溫下，由于本身的分子結構規整度高，所以抗沖擊強度較差。聚丙烯纖維對紫外線很敏感，易老化、耐燃性差等缺點，由于不吸濕、不透氣、不舒適、熱穩定性差、易吸灰，不適合用于服飾。
硅灰石針狀纖維是一種三斜晶系，細板狀晶體，集合體呈放射針狀或纖維狀，是塑料、橡膠制品較好的抗老化填充材料，可以提高塑料、橡膠制品的抗老化、增強流動性以及改善抗拉強度、沖擊強度、線性拉伸、無毒、耐化學腐蝕、熱穩定性及尺寸穩定良好，力學性能及電性能優良。
凹凸棒土的基本結構單元為棒狀、針狀、纖維狀單晶體，簡稱凹凸棒晶，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％，凹凸棒晶長約0.5-5μm，寬約0.01-0.10μm，表面布滿凹凸相間的溝槽，莫氏硬度2-3級，加熱到700-800℃，硬度＞5級，比重為2.05-2.32，添加在塑料中既作為著色劑，又具有補強、阻燃、防老化。
蒙脫土是一類由納米厚度的表面帶負電的硅酸鹽片層，依靠層間的靜電作用而堆積在一起構成的土狀礦物，其晶體結構中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構成。具有獨特的一維層狀納米結構和陽離子交換性特性，從而賦予蒙脫土諸多改性的可能和應用領域的擴大。經改性的蒙脫土具有很強的吸附能力，良好的分散性能，可以廣泛應用高分子材料行業作為納米聚合物高分子材料的添加劑，提高抗沖擊、抗疲勞、尺寸穩定性及氣體阻隔性能等，從而起到增強聚合物綜合物理性能的作用，同時改善物料加工性能。在聚合物中的應用可以在聚合物時添加，也可以在熔融時共混添加。
硼酸鎂晶須外觀為白色蓬松狀固體，顯微鏡下觀察為纖維狀晶體，直徑為0.2-10μm，長度為10-100μm，價格僅是碳化硅晶須的1/20-1/30，是當今復合材料最有希望廣泛應用的晶須之一，廣泛用于塑料復合材料增強，高分子材料增強等領域。硼酸鎂晶須不僅具有輕量化、高強度、高彈性模量、高硬度的優點，而且具有耐高溫、耐腐蝕以及良好的機械強度和電絕緣性等優異性能，無毒無害無污染，另外，硼酸鎂晶須增強塑料成型流動性好，接近于無填充的樹脂，晶須可分散到各部位。
硼酸鋁晶須是一種針狀單晶纖維，屬于正交系結構的晶體，直徑0.5-1μm，長度10-30μm，這種晶須具有高的彈性模量、良好的機械強度、耐熱性、耐化學性、耐酸性、電絕緣性等特點，可用作熱塑性樹脂、熱固性樹脂的補強劑。硼酸鋁的價格較低，僅為碳化硅晶須的1/10-1/30，是一種有很大市場潛力的新型晶須材料。
紫外線吸收劑UVP-327，能強烈吸收波長為270-380納米的紫外線，化學穩定性好，揮發性極小，特別適用于聚乙烯和聚丙烯，與抗氧化劑并用為顯著的協同效應，顯著改善制品的熱氧穩定性。抗氧劑1010對聚丙烯、聚乙烯有卓越的抗氧化性能，可有效地延長制品的使用期限。光穩定劑HPT，該品可用為聚乙烯和聚丙烯光穩定劑，可賦予制品優良的戶外防老化性能。
多年來科技工作者針對聚丙烯纖維存在的缺陷，進行了大量的研究，以期制得具有強度高抗老化聚丙烯纖維。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，把抗老化材料復合改性后與等規聚丙烯共混熔融紡制成抗老化聚丙烯為皮層的皮芯型抗老化聚丙烯纖維，充分發揮皮層的抗老化和芯層的強伸作用，提供一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法。
本發明所述的一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數取0.8-1.2份長徑比為14-16:0.5-1.5硅灰石針狀纖維，0.5-1.0份月桂胺聚氧乙烯醚，0.6-1.0份金紅石型鈦白粉，0.2-0.4份表征參數直徑為0.5-1μm、長度為5-20μm的硼酸鋁晶須，0.3-0.5份表征參數長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm凹凸棒晶，4.0-6.0份質量分數為20-30％的碳酸氫鈉水溶液，0.2-0.4份納米蒙脫土混合，在150-170℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應45-60min，在300-400℃真空微波輻射2-4h，然后浸于80-120份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2-4h，取懸浮物；
B)按質量份數將步驟A)獲得的2.0-4.0份懸浮物用60-100份含質量分數3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，取上層懸浮物經150-200目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到增強抗老化材料；
C)按質量份數取步驟B)10-15份得到的增強抗老化材料，10-15份直徑0.2-5μm、長度10-25μm的硼酸鎂晶須，2.0-4.0份PP-g-MAH，5.0-10份質量分數為10-20％的KH-550硅烷偶聯劑，0.2-0.4份納米二氧化硅，0.4-0.6份UVP-327紫外線吸收劑，0.15-0.2份HPT光穩定劑，0.1-0.15份抗氧劑，80-90℃條件下在混合機中以450-550r/min的速度攪拌反應45-60min，55-65℃條件下真空烘干，再加入250-350份等規聚丙烯，以250-350r/min的速度攪拌40-50min，雙螺桿熔融混練擠出得到抗老化等規聚丙烯；
D)將步驟C)得到的抗老化等規聚丙烯干燥至含水率≤50ppm，以抗老化聚丙烯為皮層，以聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺熱塑性聚合物為芯層，熔融復合紡制成抗老化聚丙烯纖維。
本發明所述的一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數取1.0份長徑比為15:1硅灰石針狀纖維，0.75份月桂胺聚氧乙烯醚，0.8份金紅石型鈦白粉，0.3份表征參數直徑為0.75μm、長度為15μm的硼酸鋁晶須，0.4份表征參數長為2.5μm、寬為0.05μm凹凸棒晶，5..0份質量分數為25％的碳酸氫鈉水溶液，0.3份納米蒙脫土混合，在160℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應50min，在350℃真空微波輻射3h，然后浸于100份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至75℃超聲波分散1h，再攪拌分散3h，取懸浮物；
B)按質量份數將步驟A)獲得的3.0份懸浮物用80份含質量分數4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，取上層懸浮物經170目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到增強抗老化材料；
C)按質量份數取步驟B)12份得到的增強抗老化材料，12份直徑2.5μm、長度17μm的硼酸鎂晶須，3.0份PP-g-MAH，7.0份質量分數為15％的KH-550硅烷偶聯劑，0.3份納米二氧化硅，0.5份UVP-327紫外線吸收劑，0.17份HPT光穩定劑，0.12份抗氧劑，85℃條件下在混合機中以500r/min的速度攪拌反應50min，60℃條件下真空烘干，再加入300份等規聚丙烯，以300r/min的速度攪拌45min，雙螺桿熔融混練擠出得到抗老化等規聚丙烯；
D)將步驟C)得到的抗老化等規聚丙烯干燥至含水率為25ppm，以抗老化聚丙烯為皮層，以聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺熱塑性聚合物為芯層，熔融復合紡制成抗老化聚丙烯纖維。
與現有技術相比，本發明在等規聚丙烯中添加硼酸鋁晶須、PP-g-MAH、硅灰石針狀纖維、紫外線吸收劑、光穩定劑和抗氧劑，與等規聚丙烯共混熔融制成一種以微原纖形態分散在內部的等規聚丙烯，經熔融紡制成抗老化聚丙烯為皮層的皮芯型抗老化聚丙烯纖維。
具體實施方式
下面將結合具體實施例對本發明作詳細的介紹：本發明所述的一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數取0.8-1.2份長徑比為14-16:0.5-1.5硅灰石針狀纖維，0.5-1.0份月桂胺聚氧乙烯醚，0.6-1.0份金紅石型鈦白粉，0.2-0.4份表征參數直徑為0.5-1μm、長度為5-20μm的硼酸鋁晶須，0.3-0.5份表征參數長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm凹凸棒晶，4.0-6.0份質量分數為20-30％的碳酸氫鈉水溶液，0.2-0.4份納米蒙脫土混合，在150-170℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應45-60min，在300-400℃真空微波輻射2-4h，然后浸于80-120份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2-4h，取懸浮物；
B)按質量份數將步驟A)獲得的2.0-4.0份懸浮物用80-100份含質量分數3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，取上層懸浮物經150-200目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到增強抗老化材料；
C)按質量份數取步驟B)10-15份得到的增強抗老化材料，10-15份直徑0.2-5μm、長度10-25μm的硼酸鎂晶須，2.0-4.0份PP-g-MAH，5.0-10份質量分數為10-20％的KH-550硅烷偶聯劑，0.2-0.4份納米二氧化硅，0.4-0.6份UVP-327紫外線吸收劑，0.15-0.2份HPT光穩定劑，0.1-0.15份抗氧劑，80-90℃條件下在混合機中以450-550r/min的速度攪拌反應45-60min，55-65℃條件下真空烘干，再加入250-350份等規聚丙烯，以250-350r/min的速度攪拌40-50min，雙螺桿熔融混練擠出得到抗老化等規聚丙烯；
D)將步驟C)得到的抗老化等規聚丙烯干燥至含水率≤50ppm，以抗老化聚丙烯為皮層，以聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺熱塑性聚合物為芯層，熔融復合紡制成抗老化聚丙烯纖維。
實施例1：一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數取0.8份長徑比為14:1硅灰石針狀纖維，0.5份月桂胺聚氧乙烯醚，0.6份金紅石型鈦白粉，0.2份表征參數直徑為0.5μm、長度為5μm的硼酸鋁晶須，0.3份表征參數長為0.5μm、寬為0.01μm凹凸棒晶，4.0份質量分數為20％的碳酸氫鈉水溶液，0.2份納米蒙脫土混合，在150℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應45min，在300℃真空微波輻射2h，然后浸于80份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60℃超聲波分散0.5h，再攪拌分散2h，取懸浮物；
B)按質量份數將步驟A)獲得的2.0份懸浮物用60份含質量分數3％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70℃下超聲波處理20min，取上層懸浮物經150目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到增強抗老化材料；
C)按質量份數取步驟B)10份得到的增強抗老化材料，10份直徑0.2μm、長度10μm的硼酸鎂晶須，2.0份PP-g-MAH，5.0份質量分數為10％的KH-550硅烷偶聯劑，0.2份納米二氧化硅，0.4份UVP-327紫外線吸收劑，0.15份HPT光穩定劑，0.1份抗氧劑，80℃條件下在混合機中以450r/min的速度攪拌反應45min，55℃條件下真空烘干，再加入250份等規聚丙烯，以250r/min的速度攪拌40min，雙螺桿熔融混練擠出得到抗老化等規聚丙烯；
D)將步驟C)得到的抗老化等規聚丙烯干燥至含水率為10ppm，以抗老化聚丙烯為皮層，以聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺熱塑性聚合物為芯層，熔融復合紡制成抗老化聚丙烯纖維。
實施例2：一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數取1.0份長徑比為15:1硅灰石針狀纖維，0.75份月桂胺聚氧乙烯醚，0.6份金紅石型鈦白粉，0.3份表征參數直徑為0.75μm、長度為15μm的硼酸鋁晶須，0.4份表征參數長為2.5μm、寬為0.05μm凹凸棒晶，5..0份質量分數為25％的碳酸氫鈉水溶液，0.3份納米蒙脫土混合，在160℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應50min，在350℃真空微波輻射3h，然后浸于100份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至75℃超聲波分散1h，再攪拌分散3h，取懸浮物；
B)按質量份數將步驟A)獲得的3.0份懸浮物用80份含質量分數4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，取上層懸浮物經170目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到增強抗老化材料；
C)按質量份數取步驟B)12份得到的增強抗老化材料，12份直徑2.5μm、長度17μm的硼酸鎂晶須，3.0份PP-g-MAH，7.0份質量分數為15％的KH-550硅烷偶聯劑，0.3份納米二氧化硅，0.5份UVP-327紫外線吸收劑，0.17份光穩定劑，0.12份抗氧劑，85℃條件下在混合機中以500r/min的速度攪拌反應50min，60℃條件下真空烘干，再加入300份等規聚丙烯，以300r/min的速度攪拌45min，雙螺桿熔融混練擠出得到抗老化等規聚丙烯；
D)將步驟C)得到的抗老化等規聚丙烯干燥至含水率為25ppm，以抗老化聚丙烯為皮層，以聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺熱塑性聚合物為芯層，熔融復合紡制成抗老化聚丙烯纖維。
實施例3：一種抗老化聚丙烯纖維的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數取1.2份長徑比為16:1硅灰石針狀纖維，1.0份月桂胺聚氧乙烯醚，1.0份金紅石型鈦白粉，0.4份表征參數直徑為1μm、長度為20μm的硼酸鋁晶須，0.5份表征參數長為5μm、寬為0.10μm凹凸棒晶，6.0份質量分數為30％的碳酸氫鈉水溶液，0.4份納米蒙脫土混合，在170℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應60min，在400℃真空微波輻射4h，然后浸于120份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至95℃超聲波分散1.5h，再攪拌分散4h，取懸浮物；
B)按質量份數將步驟A)獲得的4.0份懸浮物用100份含質量分數5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在90℃下超聲波處理40min，取上層懸浮物經200目過濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到增強抗老化材料；
C)按質量份數取步驟B)15份得到的增強抗老化材料，15份直徑5μm、長度25μm的硼酸鎂晶須，4.0份PP-g-MAH，10份質量分數為20％的KH-550硅烷偶聯劑，0.4份納米二氧化硅，0.6份UVP-327紫外線吸收劑，0.2份HPT光穩定劑，0.15份抗氧劑，90℃條件下在混合機中以550r/min的速度攪拌反應60min，65℃條件下真空烘干，再加入350份等規聚丙烯，以350r/min的速度攪拌50min，雙螺桿熔融混練擠出得到抗老化等規聚丙烯；
D)將步驟C)得到的抗老化等規聚丙烯干燥至含水率為50ppm，以抗老化聚丙烯為皮層，以聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺熱塑性聚合物為芯層，熔融復合紡制成抗老化聚丙烯纖維。
本發明所述的實施例并不限于以上所述實施例，通過前述公開的數值范圍，在就具體實施例中進行任意替換，從而可以得到無數個實施例，對此不一一例舉。