[發明專利]芳香族聚酰胺細絲及其制造方法

無效

• 申請號: 201010180667.6
• 申請日: 2006-07-05
• 公開（公告）號: CN101812739A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 韓仁植;李在永;金在永;樸太學;權昭延
• 申請（專利權）人: 可隆株式會社
• 主分類號: D01F6/60
• 分類號: D01F6/60
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

本申請是申請號為200680024830.1的分案申請。

技術領域

本發明涉及全芳香族聚酰胺細絲(wholly?aromatic?polyamidefilament)及其制造方法，更特別地，涉及具有包括高強度和高模數的物理特性的新穎的全芳香族聚酰胺細絲的制造方法。

背景技術

如先前已知文件所披露的，例如，美國專利No.3869429和No.3869430，通過一系列步驟制造全芳香族聚酰胺細絲，所述步驟包括：通過在容納有N-甲基-2-吡咯烷酮的聚合溶劑中將芳香族二胺與芳香族二酰氯聚合以便制備全芳香族聚酰胺聚合物的步驟；通過在濃硫酸溶劑中溶解已經制備好的芳香族聚酰胺聚合物以便準備抽成細絲的液體膠狀物的步驟；通過噴絲頭將抽絲液體膠狀物擠出并且所述抽成細絲的材料通過非凝結流體層進入凝結容器，形成細絲的步驟；和通過沖洗、干燥、和熱處理步驟精制最終形成的細絲的步驟。

圖1是用傳統干濕抽絲步驟圖示制造全芳香族聚酰胺細絲的過程。

對于制造全芳香族聚酰胺細絲的傳統過程，被放入聚合反應器20的聚合單體存在著混合不好的問題，由此，在反應器20的整個區域內所述聚合單體沒有聚合一致或聚合均勻。

由于那個緣故，傳統過程具有下面缺點，即，全芳香族聚酰胺聚合物的聚合度偏差增加，由此引起物理性能的問題，特別是全芳香族聚酰胺細絲的強度和模數的問題。

為了解決上述問題，通過本發明者的深入研究和調查，本發明提出制造具有改進的強度和模數的全芳香族聚酰胺細絲。

發明內容

(技術問題)

由此，本發明的目的是通過實現反應器20的整個區域內的聚合一致和聚合均勻以便改善作為最終產品(成品)的全芳香族聚酰胺細絲的強度和模數，由此，最小化所述形成的聚合物的聚合度的偏差(以下縮寫為“偏差”)。

本發明的另一個目的是提供一種全芳香族聚酰胺細絲，由于聚合物的最小偏差，所述全芳香族聚酰胺細絲具有被稱為多分散性指數(被稱為“PDI”)的細絲分子量的精確分布(narrow?distribution)和降低的次晶參數(paracrystalline?parameter)(被稱為“g_II”)，所述次晶參數代表晶體本身的缺陷，從而細絲具有改善的強度和模數。

(解決上述問題的技術方法)

為了達到上述目的，本發明提供了制造全芳香族聚酰胺細絲的步驟，所述步驟包括：在濃硫酸溶劑中將全芳香族聚酰胺聚合物溶解以便制備抽成細絲的液體膠狀物，其中通過在含有N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone)的聚合溶劑中將芳香族二胺(aromaticdiamine)與芳香族二酰氯(aromatic?diacid?chloride)聚合獲得全芳香族聚酰胺聚合物；和通過噴絲頭將抽絲液體膠狀物抽出細絲以便產生抽成細絲的材料，其特征在于，在制備全芳香族聚酰胺的過程中，放入反應器20中的芳香族二胺、芳香族二酰氯和聚合溶劑通過攪拌裝置攪拌，所述攪拌裝置安裝在反應器20中并且由以下組成：(i)由電動機2驅動并且具有多個銷3a的轉子3；和(ii)具有多個銷4a的定子4，其中將轉子3的旋轉速度控制成在聚合溶劑中的芳香族二酰氯和芳香族二胺兩者進入反應器的進料速率的10至100倍，同時，將銷3a與銷4a之間的接觸頻率調整到在100至1000Hz的范圍內。

本發明的全芳香族聚酰胺細絲的特征在于PDI的范圍從1.5至2.3，并且在熱處理之前的次晶參數g_II的范圍從1.7％至1.9％。

以下，將參照附圖詳細描述本發明。

首先，根據本發明，通過在容納有N-甲基-2-吡咯烷酮的聚合溶劑中將芳香族二胺與芳香族二酰氯聚合制備全芳香族聚酰胺聚合物。

所述芳香族二胺優選包括P-次苯基二胺(p-phenylenediamine)和所述芳香族二酰氯優選包括對苯二酰氯(terephthaloyl)。

同樣，所述聚合溶劑優選地包括含有溶解的氯化鈣的N-甲基-2-吡咯烷酮。