[發明專利]制備芳香族聚酰胺聚合物的方法和使用該方法制備芳綸的方法

無效

• 申請號: 200910169720.X
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101993534A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 韓仁植
• 申請（專利權）人: 可隆株式會社
• 主分類號: C08G69/32
• 分類號: C08G69/32;C08G69/28;D01F6/60
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術領域

本發明涉及芳綸，尤其涉及強度變化最小化的芳綸，其適用于多種新技術領域。

背景技術

通常，制造一般稱作芳綸的芳香族聚酰胺纖維的方法包括下列步驟：通過在含有N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的聚合溶劑中聚合芳香族二胺和芳香族二酰氯(diacid?chloride)制備芳香族聚酰胺聚合物；通過將所述芳香族聚酰胺聚合物溶于濃硫酸溶液中制備紡絲原液；和通過使用噴絲頭紡絲并凝結所述紡絲原液制備細絲。

芳綸可分成對芳綸(para-aramid?fiber)和偏芳綸(meta-aramid?fiber)，其中對芳綸由苯環通過酰胺基(CONH)線性連接的結構制造。對芳綸具有高強度、高彈性、和低收縮率。例如，厚度為5mm的對芳綸的強度達到吊起并保持兩噸汽車的程度。因此，對芳綸用于航空工業以及防彈材料開發工業的多種新技術領域。此外，芳綸在多種需要高耐熱材料的領域中吸引了很多關注，因為芳綸在500℃以上碳化。

芳綸是具有高性能性質的特殊纖維，因此芳綸可用于多種領域。然而，芳綸的強度變化大是在新技術領域中的限制。

發明內容

因此，本發明針對芳香族聚酰胺聚合物，制備芳香族聚酰胺聚合物的方法，和通過使用制得的芳香族聚酰胺聚合物制備芳綸的方法，所述制得的芳香族聚酰胺聚合物避免了由現有技術的限制和缺點引起的一個或多個問題。

本發明的一方面在于提供能使芳綸的強度變化最小化的芳香族聚酰胺聚合物，制備所述芳香族聚酰胺聚合物的方法，和制備強度變化最小化的芳綸的方法。

本發明的其他優勢，目的和特征的一部分將在隨后的描述中闡述，一部分將在下列檢驗后對本領域普通技術人員變得顯而易見或可由本發明的實施而習得。本發明的目的和其他優勢可通過在撰寫的說明書和權利要求以及附圖中特別指出的結構而實現和獲得。

為了實現這些目的和其他優勢并根據本發明的目的，如此處所具體化和廣泛描述的，制備芳香族聚酰胺聚合物的方法包括：通過將芳香族二胺溶于溶劑制備混合溶液；通過將芳香族二酰鹵加入所述混合溶液并聚合所述芳香族二胺和所述芳香族二酰鹵制備聚合物；通過將水加入所述含有所述聚合物的聚合后的溶液制備漿料，其中所述聚合物在整個漿料中的濃度約為3到8重量％。

在本發明的另一方面，制備芳綸的方法包括：制備剩余的聚合溶劑的濃度是1重量％或小于1重量％的芳香族聚酰胺聚合物；通過將所述芳香族聚酰胺聚合物溶于溶劑制備紡絲原液；和紡絲所述紡絲原液。

芳綸通過下列步驟制備：制備芳香族聚酰胺聚合物，使用所述芳香族聚酰胺聚合物制備紡絲原液，和紡絲所述紡絲原液。為了研究使芳綸的強度變化最小化的方法，據發現，保留在芳香族聚酰胺聚合物中剩余的聚合溶劑的濃度大大影響最終獲得的芳綸的強度變化。即，當在芳香族聚酰胺聚合物中剩余的聚合溶劑的濃度是1重量％或小于1重量％時，最終獲得的芳綸的強度變化是6％或小于6％，這可以滿足和防彈材料及航空工業相關的新技術領域中所需的性質標準。

此外，對于使在芳香族聚酰胺聚合物中剩余的聚合溶劑的濃度為1重量％或更小的方法存在另一研究，減小芳香族聚酰胺聚合物中剩余的聚合溶劑的量的方法已有研究，其可通過在聚合過程后從芳香族聚酰胺聚合物最大程度地提取聚合溶劑而實現。為此，通過將水加入含有聚合物的聚合后的溶液制備漿料，然后進行提取過程，由此，可以減小在聚合物中剩余的聚合溶劑的濃度。特別地，當漿料通過以聚合物在整個漿料中的濃度是8重量％或小于8重量％的方式加水而制備時，在提取過程后在最終獲得的聚合物中剩余的聚合溶劑的濃度是1重量％或小于1重量％。

由于通過聚合過程獲得的聚合物處于團塊狀態，含有所述團塊狀態的聚合物的聚合溶液具有變差的流動性。當使用具有變差的流動性的聚合溶液進行提取過程時，對于提取過程，提取液不能順利地滲入聚合物，從而降低提取效率。如果漿料通過在提取過程前將水加入聚合溶液而制備，則聚合溶液的流動性被改進，使得提取過程可以順利進行。因此，在聚合物中剩余的聚合溶劑顯著減少。在這方面，如果加入更多的水，則聚合物在整個漿料中的濃度降低，使得提取過程后聚合物中剩余的聚合溶劑的濃度降低。然而，如果加入過多的水，則聚合物在整個漿料中的濃度過低，使得經濟效率在批量生產時降低。因此，考慮到經濟效率，制備漿料時，聚合物在整個漿料中的濃度約為3重量％或超過3重量％。