[發明專利]一種基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纖維、紗線、織物、制品及其制備方法

有效

• 申請號: 201410051598.7
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN104846473A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 汪曉峰;陳晟暉;吳佳
• 申請（專利權）人: 上海特安綸纖維有限公司
• 主分類號: D01F8/12
• 分類號: D01F8/12;D01F8/16;D01D1/02;D02G3/02;D03D15/00;D04B1/14;D04B21/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮

技術領域

本發明涉及一種基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纖維，包含所述纖維的紗線、織物、制品及其制備方法、該纖維具有優異的耐堿性能和耐高溫性能，能夠廣泛應用于耐熱防護領域中。

背景技術

芳香族聚酰胺通常由于其優異的耐熱性能而廣泛被用作工業用纖維和特殊衣料用纖維等。但現有技術中的芳香族聚酰胺纖維耐堿性能差，在堿性條件下使用時，強度保持率低。

現有技術中對于芳香族聚酰胺纖維耐堿性的改進通常在于對芳香族聚酰胺的分子結構上改進，如加入取代基。CN1212259A提供了一種耐堿及耐氧化腐蝕能力強的磺化聚芳酰胺。具體是在聚芳酰胺分子的部分或全部氮原子上接有烷基磺酸側鏈，它是利用酰胺鍵上的活性氫與γ-丙磺酸內酯或2-溴乙基磺酸鈉反應，在聚酰胺分子上接枝磺酸基側鏈。分子中的磺酸鈉基團的離子導電性和吸濕性可改善電池隔膜的導電及吸堿性。這種對分子結構的改性方式通常需要嚴格控制化學反應條件才能夠達到，

現有技術中對于芳香族聚酰胺纖維耐堿性的另一改進方式是，在制備無紡布時，加入另一種耐堿性纖維，以提高無紡布整體的耐堿性。CN1656630A提供了一種堿性電池隔膜用無紡布及其制造方法。具體是包含有二羧酸成分的60mol%以上為芳香族二羧酸成分的二羧酸成分及二胺成分的60mol%以上為碳數6-12的脂肪酸烷撐二胺的二胺成分構成的半芳香族聚酰胺纖維、乙烯-乙烯醇共聚體纖維的堿性電池膜用無紡布。但這種方式仍然無法改進芳香族聚酰胺纖維的耐堿性，而只能對織物的耐堿性能有所改進。

在現有技術中，聚芳砜具有良好的耐堿性和耐溫性，但聚芳砜通常不能單獨做纖維。且與芳香族聚酰胺聚合物的共混物也僅僅只涉及成型制品（如CN102782018A中所公開的），而非纖維，并且該文獻中也沒有明確提及將芳香族聚酰胺與聚芳砜共混。

本發明旨在提供一種更加方便，操作性更強的提高芳香族聚酰胺纖維耐堿性的方法，并且同時保持纖維的耐溫性和力學性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纖維，所述纖維中包含40-98wt%的芳香族聚酰胺，2-60wt%的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。

優選的，所述芳香族聚酰胺為苯二甲酰對苯二胺、間苯二甲酰間苯二胺、聚砜酰胺、聚對苯甲酰胺。

優選的，其在10%的NaOH溶液中85℃下浸泡5小時的強度保持率是70%以上，優選80%以上，更優選85%以上。

優選的，其具有2.5cN/dtex以上的強度，優選2.5-3.5cN/dtex，更優選2.8-3.2?cN/dtex。

優選的，其具有280℃以上的玻璃化溫度，優選300℃以上的玻璃化溫度，更優選340℃以上，最優選350℃以上。

優選的，其為長絲或短纖。

本發明還涉及一種制備基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纖維的方法，包括下列步驟：

（i）將芳香族聚酰胺和聚芳砜聚合體溶解在有機溶劑中，攪拌混合，配制成5-30wt%的紡絲溶液；

（ii）將所述紡絲溶液紡制成纖維。

優選的，步驟（i）中的所述有機溶劑選自N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亞砜、六甲基磷酰三胺（HMPA）、N,N,N’,N’-四甲基脲（TMU）中的一種或一種以上的混合物。

優選的，步驟（i）中芳香族聚酰胺和聚芳砜的加入的重量比為50-98：2-50，優選60-95：5-40，更優選70-90：10-30，最優選80-85：15-20。

優選的，步驟（i）中紡絲溶液中聚合物的質量百分比濃度為5-30wt%，更優選10-22wt%，最優選12-20wt%。

優選的，步驟（ii）中制備纖維的步驟包括：紡絲及凝固成絲、拉伸、水洗、干燥、熱拉伸、卷曲、切斷。

優選的，所述凝固成絲步驟的凝固浴中包含極性有機溶劑、金屬鹵化物；優選的，極性有機溶劑的含量為40-70wt%，金屬鹵化物的含量為0-10wt%。

優選的，所述拉伸步驟中拉伸浴包含極性有機溶劑、金屬鹵化物；優選的，極性有機溶劑的含量為5-65wt%，金屬鹵化物的含量為0-10wt%。