氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维及其制备方法和制品与流程

文档序号:12110569阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维的制备方法,其特征是,步骤如下:

(1)将间苯二胺、氢键惰性稀释剂和对苯二甲酰氯在有机非质子型极性溶剂中进行共缩聚反应,得到经氢键惰性稀释剂改性的聚对苯二甲酰间苯二胺的纺丝溶液;

(2)将经氢键惰性稀释剂改性的聚对苯二甲酰间苯二胺的纺丝溶液经溶液纺丝制得氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维。

2.根据权利要求1所述的一种氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

(1)将间苯二胺和氢键惰性稀释剂溶解于有机非质子型极性溶剂中,制得含有二元胺单体的溶液;

(2)将对苯二甲酰氯加入所述含有二元胺单体的溶液中进行共缩聚反应;

(3)加入氧化钙终止所述共缩聚反应,得到经氢键惰性稀释剂改性的聚对苯二甲酰间苯二胺的纺丝溶液;

(4)将经氢键惰性稀释剂改性的聚对苯二甲酰间苯二胺的纺丝溶液经喷丝头挤出后进入凝固浴中,得到初生丝条;

(5)所述初生丝条经塑化拉伸、水洗和热拉伸得到氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维。

3.根据权利要求2所述的一种氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氢键惰性稀释剂为4,4’-二氨基二苯砜或3,3’-二氨基二苯砜,所述间苯二胺与氢键惰性稀释剂的摩尔比为1~4:1,所述有机非质子型极性溶剂为DMAc、DMF或DMSO,所述含有二元胺单体的溶液中的间苯二胺的浓度为12.5~17.5wt%;

步骤(2)中,所述对苯二甲酰氯与间苯二胺和氢键惰性稀释剂混合物的摩尔比为1:1,所述共缩聚反应的温度为0~20℃,时间为15min;

步骤(3)中,所述氧化钙与对苯二甲酰氯的摩尔比为1:1,所述经氢键惰性稀释剂改性的聚对苯二甲酰间苯二胺的纺丝溶液的固含量为10%~17.5%;

步骤(4)中,所述凝固浴为有机非质子型极性溶剂与水的混合溶液,所述有机非质子型极性溶剂与水的混合溶液的体积浓度为40%~60%;

步骤(5)中,所述塑化拉伸的倍数为1.5~3,温度为25~45℃,所述热拉伸的倍数为1~2.5,温度为285~370℃。

4.采用如权利要求1~3任一项所述的制备方法制得的氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维,其特征是:

所述氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维的钩接强度为2.0~3.5cN/dtex,断裂强度为3.0~5.0cN/dtex;

所述氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维的玻璃化温度为270~350℃;所述氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维的极限氧指数≥29。

5.根据权利要求4所述的氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维,其特征在于,所述氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维为3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维、4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维或3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合纤维。

6.根据权利要求5所述的氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维,其特征在于,所述3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合纤维由3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺纺丝液和4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺纺丝液混合后纺丝制得,混合后的纺丝液中3,3’-二氨基二苯砜改性的聚对苯二甲酰间苯二胺与4,4’-二氨基二苯砜改性的聚对苯二甲酰间苯二胺的质量比为1:99~99:1。

7.采用如权利要求6所述的氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维制得的耐热阻燃纱线,其特征是:所述耐热阻燃纱线由芯纱纤维和包覆在芯纱纤维表面的包覆纱纤维组成;

所述芯纱纤维为4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维长丝,所述包覆纱纤维为氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维和抗静电炭导纤维的混合纤维;

所述氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维为3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维、4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维或3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合短纤维;

所述3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合短纤维由3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维和4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维混合得到,或者为3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合纤维的短纤维。

8.根据权利要求7所述的耐热阻燃纱线,其特征在于,所述耐热阻燃纱线中各组分的含量为:

芯纱纤维: 5~40wt%;

氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维: 58~93wt%;

抗静电炭导纤维: 2wt%;

垂直燃烧测试法测得所述耐热阻燃纱线的续燃时间≤2秒,阴燃时间≤8秒。

9.采用如权利要求6所述的氢键惰性稀释剂改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维制得的无纺织物,其特征是:所述无纺织物由纤维网层及骨架补强纤维组成,所述纤维网层与骨架补强纤维通过针刺法结合成一个完整的无纺织物整体;

所述纤维网层中的纤维为3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维、4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维或3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合短纤维;

所述3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合短纤维由3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维和4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺短纤维混合得到,或者为3,3’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺/4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺复合纤维的短纤维;

所述骨架补强纤维为4,4’-二氨基二苯砜改性聚对苯二甲酰间苯二胺纤维长丝。

10.根据权利要求9所述的无纺织物,其特征在于,所述无纺织物中纤维网层的含量为70~95wt%,骨架补强纤维的含量为5~30wt%;所述无纺织物在200℃的收缩率小于3%,单位面积重量的抗拉强度大于0.2(N/cm)/(g/m2)。

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