包含聚(间苯二甲酰间苯二胺)和由(6)-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪唑制成的共聚物的 ...的制作方法
【专利说明】包含聚(间苯二甲醜间苯二胺)和由（6)-氨基-2-(对氨基苯 基)苯并咪性制成的共聚物的混合物的纤维
【背景技术】
技术领域 [0001] 。本发明设及可由复合聚合物溶液获得的成型制品如纤维及其制备方 法，所述溶液包含至少两种聚合物的混合物，其中至少一种聚合物包括聚（间苯二甲酯间苯 二胺）（MPD-I)，并且另一种聚合物为由二胺单体5(6)-氨基-2-(对氨基苯基）苯并咪挫 (DAPBI)制成的共聚物。运些纤维已展示出与DAPBI基聚合物相关的特性，如酸可染性。该纤 维的一个用途为耐热应用;此类应用包括防护成衣织物和服装。
[0002] 虽然由MPD-I的均聚物溶液制成的芳族聚酷胺纤维已W商品名由 E.I.du Pont de Nemours and Company)、TeijinC〇liex'j (由Teijin Ltd.)W及其它商品 名市售，但是希望将该芳族聚酷胺纤维染色W用于有色织物中的那些一般受限于使用碱性 染料将纤维染色的工艺，因为难W用酸性染料将MPD-I染色。然而，在一些应用中，可能期望 使用酸性染料向芳族聚酷胺纤维提供颜色。
[0003] 已发现，通过纺丝并且凝结复合聚合物溶液，可制得仅接受酸性染料的成型制品 如纤维，所述溶液包含MPD-巧日电荷特征与MPD-I相反、由单体化APBI)制成的共聚物的均匀 混合物。该特征归因于令人惊奇的皮-忍型结构，所述结构由纺液长丝凝固期间均匀的复合 聚合物溶液形成。
[0004] 另外，据信MPD-I均聚物凝固越快，迫使基于DAPBI的共聚物凝固越慢，W在成型过 程期间迁移至成型制品表面。据信成型制品呈现出改善的更昂贵DAPBI共聚物的特性，同时 包含显著量的较便宜的MPD-I均聚物。具体地，所述成型制品具有与仅用DAPBI共聚物制成 的制品相类似的介电强度，所述DAPBI共聚物具有比MPD-I均聚物更高的介电强度。所述成 型制品还具有改善的热稳定性，运由DAPBI的45的限氧指数化.0.1.)对比MPD-I的约30的 L.0.1.反映出来。
【发明内容】
[0005] 本发明设及包含至少第一聚合物和第二聚合物的混合物的纤维;所述第一聚合物 具有由一种或多种胺单体与多种酸单体的反应衍生的结构，其中
[0006] i)所述一种或多种胺单体包括W胺单体的总量计至少60摩尔％的5(6)-氨基-2- (对氨基苯基)苯并咪挫;并且
[0007] ii)所述多种酸单体包括具有W下的结构的那些
[0008] Cl-C0-Ari-C0-Cl&Cl-C0-Ar2-C0-Cl
[0009] 其中Ari为具有对位取向的连接键的芳族基团，并且Ar2为具有间位取向的连接键 的芳族基团，并且其中所述多种酸单体具有至少50摩尔％的包含芳族基团An的所述单体； 并且所述第二聚合物具有由间苯二胺和间苯二酷氯的反应衍生的结构。
[0010] 本发明还设及制备纤维的方法，所述方法包括：
[0011] a)将至少第一聚合物和第二聚合物混合或共混;所述第一聚合物具有由一种或多 种胺单体和多种酸单体的反应衍生的结构，其中
[0012] i)所述一种或多种胺单体包括W胺单体的总量计至少60摩尔％的5(6)-氨基-2- (对氨基苯基)苯并咪挫;并且
[0013] ii)所述多种酸单体包括具有W下的结构的那些
[0014] Cl-C0-Ari-C0-Cl&Cl-C0-Ar2-C0-Cl
[0015] 其中Ari为具有对位取向的连接键的芳族基团，并且An为具有间位取向的连接键 的芳族基团，并且
[0016] 其中所述多种酸单体具有至少50摩尔％的包含芳族基团An的单体;并且
[0017] 所述第二聚合物具有由间苯二胺和间苯二酷氯的反应衍生的结构；
[0018] b)提供适于纺制纤维的至少第一聚合物和第二聚合物的均匀溶液；W及 [0019] C化所述溶液纺制纤维。
【附图说明】
[0020] 图1为喷丝通过标准圆形喷丝孔时染色长丝横截面的照片图示，所述横截面具有 按重量计50 %第一聚合物和50 %第二聚合物的组成。
[0021] 图2为喷丝通过标准圆形喷丝孔时染色长丝横截面的照片图示，所述横截面具有 按重量计35%第一聚合物和65%第二聚合物的组成。
【具体实施方式】
[0022] 本发明设及包含至少第一聚合物和第二聚合物的混合物的纤维。所述第一聚合物 优选可用酸性染料染色，而所述第二聚合物优选可用碱性染料染色。
[0023] 所述第一聚合物具有由一种或多种胺单体与多种酸单体的反应衍生的结构，其中 所述一种或多种胺单体包括W胺单体的总量计至少60摩尔％的5(6)-氨基-2-(对氨基苯 基)苯并咪挫(DAPBI)。一种优选的第一聚合物基本上由60至80摩尔％的04?81二胺单体制 得。在一些其它实施方案中，所述一种或多种胺单体为100摩尔％的5(6)-氨基-2-(对氨基 苯基)苯并咪挫(DAPBI)。在一些实施方案中，除了DAPBIW外，所述一种或多种胺单体还包 括间苯二胺(MPD)。在一些实施方案中，所述DAPBI与20至40摩尔％的1?0胺单体组合，其中 60/40 DAPBI/MTO是最优选的组合。
[0024] 所述一种或多种胺单体与多种酸单体在相容的溶剂中共聚W形成共聚物。所述多 种酸单体包括具有W下的结构的那些
[00 巧]Cl-CO-An-CO-Cl&Cl-CO-An-CO-Cl
[0026] 其中Ari为具有对位取向的连接键的芳族基团，并且An为具有间位取向的连接键 的芳族基团。所述多种酸单体具有至少50摩尔％的包含芳族基团An的单体。
[0027] Ari和An可W是任何未取代或取代的芳环结构，但是优选为苯基。优选的包含芳族 基团An的酸单体为间苯二酷氯，并且优选的包含
[00%] Ari的芳族基团为对苯二酷氯。在一些实施方案中，所述多种酸单体具有60至80摩 尔％的包含具有间位取向的连接键的芳族基团An的单体，和20至40摩尔％的包含具有对 位取向的连接键的芳族基团Ari的单体。
[0029]用于制备单体5(6)-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪挫(DAPBI)和第一聚合物的可用 通用技术包括例如授予化la化等人的俄罗斯联邦专利2,345,988和授予Machalaba等人的 俄罗斯联邦专利2，180,369;授予Kudrya^sev等人的大不列颠专利1,381，181;和授予 Bleasdale的美国专利3,511，819和授予化11等人的美国专利3,354，127中所公开的那些。
[0030] 在一些实施方案中，所述第一聚合物可用一种或多种酸性染料染色；即所述聚合 物接受具有寻求负电荷的正电荷(或缺电子)中屯、的染料，并且可用所述染料着色。
[0031] 所述第二聚合物具有由间苯二胺和间苯二酷氯的反应衍生的结构。优选的第二聚 合物为聚酷胺均聚物形式的聚（间苯二甲酯间苯二胺）。作为芳族聚酷胺，它具有至少85% 的与两个芳环直接连接的酷胺(-C0NH-)连接键。所述环可W是未取代的或取代的。优选的 第二聚合物为间位芳族聚酷胺，其中所述两个环或基团是沿着分子链彼此间位取向的。优 选地，由间苯二胺和间苯二酷氯的反应衍生的第二聚合物具有不超过10%的替代形成所述 聚合物中所用主要间苯二胺的其它二胺，或不超过10%的替代形成所述聚合物中所用主要 间苯二酷氯的其它二酷氯。
[0032] 用于制备第二聚合物，具体地聚（间苯二甲酯间苯二胺KMPD-1)的可用通用技术 包括例如美国专利3，063，966; 3，227，793; 3，287，324; 3，414，645;和5，667，743 中所公开的 那些。
[0033] 在一些实施方案中，所述第二聚合物可用一种或多种碱性染料染色；即所述聚合 物接受具有寻求正电荷的负电荷(或富电子)中屯、的染料，并且可用所述染料着色。
[0034] 用于制备所述纤维的至少第一聚合物和第二聚合物的均匀混合物优选包含W第 一聚合物和第二聚合物的总量计25至80重量％的第一聚合物。当所述纤维仅包含第一聚合 物和第二聚合物时，所述纤维优选包含25至80重量％的第一聚合物，和20至75重量％的第 二聚合物。
[0035] 在一些实施方案中，用于制备所述纤维的至少第一聚合物和第二聚合物的均匀混 合物优选包含W第一聚合物和第二聚合物的总量计25至50重量％的第一聚合物。
[0036] 虽然其它聚合物或共聚物可与第一聚合物和第二聚合物的混合物相混合，但是在 优选的实施方案中，所述混合物仅包含第一共聚物与第二均聚物的组合。
[0037] 至少第一聚合物和第二聚合物可优选经由一种或多种类型的二胺单体与一种或 多种类型的氯化物单体在二烷基胺溶剂如N-甲基化咯烧酬、二甲基乙酷胺、或它们的混合 物中缩聚而独立地制得。在此类聚合反应的一些实施方案中，还存在无机盐如氯化裡或氯 化巧。如果需要，可通过与非溶剂如水形成沉淀对所述聚合物进行分离，可对所述聚合物进 行中和、洗涂和干燥。所述聚合物也可经由界面聚合制得，所述界面聚合直接生成聚合物粉 末，其随后可溶于溶剂中W进行纤维制备。
[0038] 纤维由至少第一聚合物和第二聚合物的均匀混合物的溶液进行纺制。适于纺制纤 维的包含所述均匀混合物的溶液可通过多种途径获得。运些包括在溶剂中聚合第一聚合 物，并且将所述第一聚合物作为固体分离出来，然后在溶剂中单独聚合第二聚合物，并且将 该第二聚合物作为固体分离出来。然后将两种固体混合形成固体的混合物，并且W形成适 于纺制纤维的均匀聚合物溶液的量溶解于适宜的溶剂中。另选地，第一聚合物可在溶剂中 聚合形成第一聚合物溶液，并且第二聚合物可在溶剂中聚合形成第二聚合物溶