[發(fā)明專(zhuān)利]一種含氯高性能雜環(huán)芳綸及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410656733.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104357939A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳超峰;彭濤;王鳳德;蘭江;楊文良;龔維友
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中藍(lán)晨光化工研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D01F6/80
• 分類(lèi)號(hào): D01F6/80;C08G69/32;D01D5/06;D01D1/10;D01D10/02;D01D10/06
• 代理公司: 成都天嘉專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

1.一種含氯高性能雜環(huán)芳綸，其特征在于：具有如下結(jié)構(gòu)式：

式中：X=Cl、Y=H，或X=H、Y=?Cl，還或者X=H、Y=H；且按摩爾比，l：m：n=0.05～0.4：0.4～1：0.8～1；該聚合物斷裂強(qiáng)度24～32cN/dtex，彈性模量700～1100cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率2.3～4.0%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：工藝步驟如下：

A、含氯雜環(huán)聚酰胺溶液的制備：將對(duì)苯二胺、含氯對(duì)苯二胺和2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑加入到裝有復(fù)合溶劑的反應(yīng)釜中，其中含氯對(duì)苯二胺、對(duì)苯二胺和2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑的摩爾比值為0.1～0.5:0.3～1.5：1；氮?dú)獗Ｗo(hù)下于10～45℃下攪拌至完全溶解，然后將釜內(nèi)溫度降至-5～10℃，分1～5批次加入對(duì)苯二甲酰氯，對(duì)苯二甲酰氯的總摩爾數(shù)為含氯對(duì)苯二胺、對(duì)苯二胺和2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑摩爾數(shù)之和的98.5%～101%，共攪拌反應(yīng)1.5～4小時(shí)，最后得到聚合物固含量為3～7%，動(dòng)力粘度為4～20萬(wàn)厘泊的聚合物溶液；所述含氯對(duì)苯二胺為2，5-二氯對(duì)苯二胺、2-氯對(duì)苯二胺或2，6-二氯對(duì)苯二胺；

B、脫泡、濕法紡絲：將上述聚合物溶液轉(zhuǎn)移至脫泡釜內(nèi)常壓或者減壓脫泡并過(guò)濾，然后采用濕法紡絲，聚合物溶液由噴絲帽噴入凝固浴中凝固成型得到初生纖維，初生纖維再以70～140%的拉伸比在塑化拉伸浴中進(jìn)行塑性拉伸，然后經(jīng)水洗，上油，干燥，熱處理后，卷繞成筒，紡絲速度8～30m/min，得到斷裂強(qiáng)度24～32cN/dtex，彈性模量700～1100cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率2.3～4.0%的芳綸纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：步驟A中所述的復(fù)合溶劑為含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0～7.0%助溶劑的極性有機(jī)溶劑；其中：助溶劑為氯化鋰或氯化鈣，或者兩者的任意比組合；極性有機(jī)溶劑為二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：步驟B中所述的噴絲帽孔徑為0.05～0.12毫米，孔數(shù)為30～1000個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：步驟B中所述的凝固浴為10～40℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～65%的二甲基乙酰胺水溶液或N-甲基吡咯烷酮水溶液。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：步驟B中所述的塑化拉伸浴為20～70℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為10～25%的二甲基乙酰胺水溶液或N-甲基吡咯烷酮水溶液。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：步驟B中所述的水洗采用80～98℃的去離子水，水洗方式采用上噴淋下浸入的傾斜輥式法。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：步驟B中所述的上油為將芳綸絲束連續(xù)通過(guò)含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.5～4‰的甲基硅油或改性甲基硅油的水乳液。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含氯高性能雜環(huán)芳綸的制備方法，其特征在于：步驟B中所述的干燥為接觸式輥筒干燥，溫度為90～150℃；所述的熱處理為甬道式非接觸傳熱熱處理或輥式接觸熱處理，為在空氣或氮?dú)夥諊拢?20～430℃處理0.5～2.5分鐘。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氯高性能雜環(huán)芳綸在制備用于航空、航天、艦船、兵器、電子領(lǐng)域的高性能復(fù)合材料中的應(yīng)用。