[發(fā)明專利]聚芳硫醚超細纖維及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810044418.7
• 申請日: 2008-05-21
• 公開（公告）號: CN101302665A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 王孝軍;楊杰;龍盛如;黃恒梅;陳璟
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: D01F6/94
• 分類號: D01F6/94;D01D1/02;D01D1/04;D01D1/10;B01D39/04
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域：

本發(fā)明涉及一種聚芳硫醚超細纖維及其制備方法，屬于合成纖維的制備領域。

背景技術：

過濾或分離是捕集分散于氣體或液體中的顆粒物質的一種操作單元。隨著人們環(huán)保意識的增強，過濾材料逐漸引起廣泛的關注。過濾材料是一種具有較大表面和適當孔隙的物質，它能捕獲和吸附固體顆粒，使之從混合物質中分離出來。用作過濾的多孔材料，一般要求過濾材料具有一定的機械強度、化學和物理穩(wěn)定性。在一些情況下根據(jù)過濾過程的要求，需要過濾材料具有耐高溫、耐腐蝕等性能。出于經(jīng)濟方面的考慮，人們往往希望過濾材料具有過濾效率高、壽命長、污染容量大等特點。

目前市場上的過濾材料大多通用性強，專用性差。因此，要制得滿足一些特殊情況，如高溫、高腐蝕等情況下的過濾分離材料就比較困難。

聚芳硫醚Poly(arylene?sulfide，PAS)的鏈結構重復單元為-[-Ar-S-]-或具有此種重復單元片斷的高分子聚合物，分子主鏈結構中以芳基和硫醚結構為主的一類高分子聚合物的統(tǒng)稱。該類聚合物有一系列的優(yōu)異性能；如優(yōu)異的耐熱性、耐化學腐蝕性、耐輻射、阻燃性、優(yōu)良的力學、電學性能以及尺寸穩(wěn)定性等。因此聚芳硫醚類材料可用于制備在高溫和酸堿等苛刻環(huán)境下的過濾或分離材料，有更好的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬啊?/p>

非織造聚合物超細纖維作為過濾材料具有優(yōu)異的過濾效率，這種過濾材料還具有壽命長、污染容量大等特點。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種聚芳硫醚超細纖維及其制備方法，其特點是聚芳硫醚超細纖維可以在一些苛刻分離條件下用于過濾分離材料。

本發(fā)明的目的由以下技術措施實現(xiàn)，其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。

聚芳硫醚超細纖維由以下原料組分組成：

聚芳硫醚????100～300份

添加劑??????0～100份

溶劑????????100～900份

其中聚芳硫醚為聚苯硫醚、聚芳硫醚砜、聚芳硫醚酮、聚芳硫醚酰胺、聚芳硫醚砜酰胺、聚芳硫醚酮酰胺或聚苯硫醚的共聚物中的任一種。

添加劑為聚乙烯醇、聚氧化乙烯或聚丙烯酰胺中的任一種。。

溶劑為二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二苯砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯酚、六甲基磷酰三胺、α-氯萘、環(huán)己酮和四氯乙烷中的至少一種。

聚芳硫醚超細纖維的制備方法：

1、紡絲原液和紡絲熔體的制備

(1)紡絲原液的制備

將聚芳硫醚100～300份、添加劑0～100份、溶劑100～900份加入帶有攪拌器、溫度計的溶解設備中，于溫度30～80℃攪拌溶解，在壓力0.2～0.3MPa過濾除去固體雜質，在真空度0.07～0.1MPa脫泡2～8小時，制成紡絲原液；

(2)紡絲熔體的制備

將聚芳硫醚100～300份、添加劑0～100份加入到混合設備中升溫至材料熔點以上攪拌混合，制成紡絲熔體；

2、超細纖維的靜電紡絲

將上述紡絲原液或紡絲熔體置于電壓5～30KV的靜電場中，使紡絲原液或紡絲熔體噴射在基材上或凝固浴中進行靜電紡絲，形成加速線束，該線束在溶劑蒸發(fā)或冷卻固化后形成直徑為0.01～1微米的超細纖維；

3、超細纖維的后處理

將上述靜電紡絲獲得的聚芳硫醚超細纖維進行熱處理，熱處理溫度不高于聚芳硫醚樹脂的熔點溫度，處理時間2～10小時。

基材為鐵網(wǎng)、玻璃纖維布、玻璃纖維氈、化纖織物、無紡布、碳纖維布或碳纖維氈中的任一種。

凝固浴為水、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一種。

制備的超細纖維以無紡布的形式無規(guī)堆砌或在某一方向上以近于平行的取向方式堆砌。

聚芳硫醚超細纖維的性能及優(yōu)點：

優(yōu)異的抗溶劑性：對于乙酸、己烷、三氯乙烯、甲苯、乙烯基醋酸、丙酮、二氧雜環(huán)乙烷等有機溶劑具有優(yōu)異的抗腐蝕性能。某些聚芳硫醚超細纖維，甚至可以抵抗氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、嘧啶等強質子性溶劑的浸蝕。

耐高溫性：超細纖維可以耐215℃以上的高溫(根據(jù)聚芳硫醚樹脂種類的不同有的纖維可高達300℃)，而普通的聚合物超細纖維耐溫在150℃左右。

由于所制備的聚芳硫醚超細纖維有以上的優(yōu)異性能，非織造聚芳硫醚超細纖維的過濾材料可以在高溫、高腐蝕、高壓等特殊環(huán)境下作為過濾分離材料，這種材料也可以在酶和催化劑反應器等特殊功能環(huán)境下工作。

具體實施方式