[發(fā)明專(zhuān)利]對(duì)位芳族聚酰胺纖維及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980112124.6
• 申請(qǐng)日: 2009-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101983264A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李在永;金在永;樸太學(xué);余尚泳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 可隆工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): D01F6/60
• 分類(lèi)號(hào): D01F6/60;D03D15/00
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)位芳族聚酰胺纖維，更具體地，涉及一種具有高表面均勻度和高強(qiáng)度的對(duì)位芳族聚酰胺纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

芳族聚酰胺纖維可分為對(duì)位芳族聚酰胺纖維和間位芳族聚酰胺纖維，其中，對(duì)位芳族聚酰胺纖維被制成為苯環(huán)通過(guò)酰胺基(CONH)直線連接的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，5mm厚的對(duì)位芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度可以提起并保持住一輛兩噸重的車(chē)。因此，對(duì)位芳族聚酰胺纖維被用于航空航天工業(yè)和研制防彈材料的工業(yè)等各種先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。

通常被稱(chēng)為芳族聚酰胺纖維的芳香族的聚酰胺纖維的制造過(guò)程包括以下步驟：通過(guò)在含有N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的聚合溶劑中使芳族二胺和芳族二酰基氯(aromatic?diacid?chloride)聚合來(lái)制備聚芳酰胺；通過(guò)在濃硫酸溶液中溶解所述聚芳酰胺來(lái)制備紡絲液；以及通過(guò)使用噴絲頭和凝固浴池對(duì)所述紡絲液進(jìn)行紡絲來(lái)制備細(xì)絲。

芳族聚酰胺纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，其中，芳族聚酰胺纖維的表層模量高于芳族聚酰胺纖維的芯部的模量。就是說(shuō)，如果向芳族聚酰胺纖維施加壓力，那么所述壓力集中作用于芳族聚酰胺纖維的表層。因此，芳族聚酰胺纖維的表層的物理性質(zhì)是決定芳族聚酰胺纖維強(qiáng)度的最重要要素。

然而，由于現(xiàn)有的芳族聚酰胺纖維制備方法是在不考慮芳族聚酰胺纖維的表層的情況下實(shí)施的，因此不能獲得高強(qiáng)度的芳族聚酰胺纖維。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

因此，鑒于上述問(wèn)題而提出本發(fā)明，并且，本發(fā)明的目的是提供一種芳族聚酰胺纖維及其制備方法，本發(fā)明可以避免現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)位芳族聚酰胺纖維及其制備方法，所述對(duì)位芳族聚酰胺纖維通過(guò)提高芳族聚酰胺纖維表面均勻度而具有高強(qiáng)度。在下文中，芳族聚酰胺纖維指的是對(duì)位芳族聚酰胺纖維。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在下面的說(shuō)明中部分地給出，并且對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，部分地通過(guò)查閱下文或從實(shí)踐本發(fā)明來(lái)了解而變得顯而易見(jiàn)。通過(guò)在說(shuō)明書(shū)和本文的權(quán)利要求以及附圖中所具體指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)方案

在研究高強(qiáng)度的芳族聚酰胺纖維的制備方法期間，發(fā)現(xiàn)芳族聚酰胺纖維的表面均勻度對(duì)芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度有影響。就是說(shuō)，芳族聚酰胺纖維的高表面均勻度可以提高芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度。

此外，當(dāng)研究提高芳族聚酰胺纖維的表面均勻度的方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)控制紡絲過(guò)程提高芳族聚酰胺纖維的表面均勻度。

為了達(dá)到這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)并與本發(fā)明的目的相一致，如在此具體和概括描述的，一種芳族聚酰胺纖維的制備方法包括以下步驟：通過(guò)使芳族二胺和芳族二酰基鹵(aromatic?diacid?halide)聚合來(lái)制備聚芳酰胺；通過(guò)使芳族二胺和芳族二酰基鹵(aromatic?diacid?halide)聚合來(lái)制備聚芳酰胺；通過(guò)在溶劑中溶解所述聚芳酰胺來(lái)制備紡絲液；以及通過(guò)噴絲頭擠出所述紡絲液，并且使所述紡絲液順序地通過(guò)氣隙、裝滿(mǎn)凝固溶液的凝固浴池和與凝固浴池的底部相連接的具有噴射口的凝固管，以獲得細(xì)絲，其中，從容納在凝固浴池中的凝固溶液的上表面到凝固管的噴射口的距離在10至35mm的范圍內(nèi)。

在本發(fā)明的另一方面，提供一種對(duì)位芳族聚酰胺纖維，所述對(duì)位芳族聚酰胺纖維形成為酰胺基與芳環(huán)相連接，并且芳環(huán)通過(guò)酰胺基直線連接的結(jié)構(gòu)，其中，表面粗糙度為RMS(Root?Mean?Square，均方根)0.2μm或更小，抗張強(qiáng)度在22g/d和26g/d之間的范圍內(nèi)。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明的芳族聚酰胺纖維及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。

由于優(yōu)化的紡絲可以提高芳族聚酰胺纖維的表面均勻度，因此提高抗張強(qiáng)度和伸長(zhǎng)性能。

附圖說(shuō)明

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紡絲設(shè)備的示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其例子在附圖中闡明。在任何可能的地方，在所有的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。

在下文中，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的芳族聚酰胺纖維及其制備方法。

1、制備聚芳酰胺

首先，制備聚合溶劑。

通過(guò)向有機(jī)溶劑中加入無(wú)機(jī)鹽來(lái)制備聚合溶劑。

有機(jī)溶劑可以是基于酰胺的有機(jī)溶劑、基于尿素的有機(jī)溶劑或者是它們的混合物，例如，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N，N’-二甲基乙酰胺(DMAc)，六甲基磷酰三胺(HMPA)、N，N，N’，N’-四甲基脲(TMU)、N，N’-二甲基甲酰胺(DMF)或它們的混合物。