[發明專利]聚酰亞胺纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201510675809.9
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN106591998B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 崔晶;孫旭陽;陳雪;周文樂;劉京妮
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: D01F6/74
• 分類號: D01F6/74;D01D1/02;D01D5/00;D01D10/00;D01D1/10;D01D5/096;D01D10/02
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1.一種聚酰亞胺纖維的制備方法，包括以下步驟：

(1)原液制備：將聚合原料二胺、溶劑加入反應器，在惰性氣體保護下溶解，在-10～40℃溫度下加入四羧酸二酐反應2～10小時得到紡絲原液，原液經減壓脫除氣泡后，經過濾得到聚酰胺酸紡絲原液，紡絲原液固含量為5％～30％，特性粘度為1.3～2.5dL/g，25℃時的表觀粘度為50～250Pa·s，紡絲原液溫度為0～40℃；脫泡采用真空靜置的方式；所述的過濾方式為多道過濾，每道的過濾精度分別獨立選為2-8μm；

所述溶劑選自1-甲基-2-吡咯烷酮與N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和二甲基亞砜中的至少一種的混合物；

(2)凝固成型：采用干噴濕紡的方法進行制備，紡絲原液經過計量泵計量、再次過濾后，通過噴絲頭擠出后通過空氣層進入凝固浴凝固，之后經過多道凝固浴，得到初生纖維；

(3)水洗：初生纖維經過多道水洗，水洗階段不進行牽伸；

(4)上油及干燥致密化：將步驟(3)得到的纖維，進行上油及干燥致密化后收絲，得到聚酰胺酸原絲，干燥致密化的溫度為50～130℃；

(5)亞胺化：將步驟(4)得到的原絲經過亞胺化處理得到聚酰亞胺初生纖維；

(6)熱牽伸及收絲：將步驟(5)得到的聚酰亞胺初生纖維進行熱牽伸后收絲，得到聚酰亞胺纖維；

所述凝固浴介質為二甲基乙酰胺/水溶液，凝固浴的濃度采用階梯濃度凝固，濃度在3％-50％之間，凝固浴的溫度均控制在-10～40℃，空氣層高度為0.5-5cm，首道凝固浴為正牽伸，牽伸比為1.1～5，后幾道凝固的牽伸比為1～3。

2.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺纖維的制備方法，其特征在于所用聚合原料配比按重量份數計，二胺與四羧酸二酐共計為5～30份，溶劑為70～95份；按摩爾數計，二胺與四羧酸二酐按總摩爾比為1：(0.98～1.02)。

3.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺纖維的制備方法，其特征在于所述四羧酸二酐選自通式(1)所示中的至少一種：

其中，Ar₁為含有至少一個碳六元環的四價芳香族殘基。

4.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺纖維的制備方法，其特征在于所述二胺選自通式(2)所示中的至少一種：

H₂N-Ar₂NH₂， 通式(2)；其中，Ar₂為含有至少一個碳六元環的二價芳香族殘基。

5.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺纖維的制備方法，其特征在于凝固浴濃度選自5％～30％之間，凝固浴的溫度選自0～30℃，首道凝固浴為正牽伸，牽伸比為1.5～4。

6.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺纖維的制備方法，其特征在于所述水洗為多道水洗，水洗溫度采用40～80℃，水洗階段不進行牽伸；所述上油采用的油劑為氨改性硅油，油劑的濃度為0.1wt％～3wt％；所述干燥致密化的溫度為50～120℃。

7.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺纖維的制備方法，其特征在于原絲亞胺化處理采用多溫區逐步升溫的方式，亞胺化溫度為50-500℃；亞胺化過程采用惰性氣體保護，氧含量為小于500ppm；熱牽伸溫度為400-550℃，牽伸比為1.5-5倍。

8.根據權利要求7所述的一種聚酰亞胺纖維的制備方法，其特征在于：

所述亞胺化溫度為80-450℃。