[發明專利]化學還原法易染聚酰亞胺面料的制備方法

在審

• 申請號: 201610158990.0
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105603719A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 劉水平;魯雙;傅佳佳;朱亞楠;葛明橋
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: D06M11/76
• 分類號: D06M11/76;D06M11/38;D06M11/52;D06P1/16;D06P3/02;D06M101/30
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;劉海

技術領域

本發明涉及一種化學還原法易染聚酰亞胺面料的制備方法，屬于功能紡織 材料技術領域。

背景技術

聚酰亞胺機械性能良好，而且既可以承受高達400℃的溫度，又能在-200℃ 以下的超低溫保持正常性能，還擁有很好的絕緣性能，可以說整體性能十分良 好。由于這些良好的性能，聚酰亞胺的發展前景也是十分可觀。

根據組成聚酰亞胺的單體的不同，聚酰亞胺可以分為不含苯環的脂肪族聚 酰亞胺、一種單體含有苯環的半芳香族聚酰亞胺和兩種單體均含苯環的芳香族 聚酰亞胺三種。而根據熱性質，則可分為熱塑性和熱固性聚酰亞胺。

聚酰亞胺是一類分子主鏈上含有酰亞胺環結構(式1)的聚合物。芳香族聚 酰亞胺可以由多種多樣的單體組成，這使其結構呈現多樣化。而聚酰亞胺同時 又擁有優秀的綜合性能，這是許多高分子材料望塵莫及的。而多種多樣的合成 方法和加工手段，使得聚酰亞胺可以大量生產而不受條件限制。以上多種優點 使聚酰亞胺材料有著寬闊的應用面，而在一些高科技領域如航空航天、電子工 業、納米、激光等，聚酰亞胺面料更是大展光彩。

芳香族聚酰亞胺由于其獨特的化學結構而具有優異的綜合性能，主要包括： 良好的熱穩定性，由3,3′,4,4′-聯苯四甲酸二酐(BPDA)與對苯二胺(PDA)所 制備的聚酰亞胺的熱分解溫度高達600℃^[3]；優異的耐低溫性能，即使在液氦 中也不會脆裂；良好的尺寸穩定性和力學性能；優異的抗輻射性；良好的絕緣 性和介電性；優異的阻燃性以及低毒和良好的生物相容性。聚酰亞胺所具有的 優異性能使其得到了人們的廣泛關注，開發出多種形式的聚酰亞胺產品；目前 已成功商業化生產的聚酰亞胺產品有：薄膜、纖維和工程塑料等。

在紡織領域，聚酰亞胺纖維擁有良好好前景，因其有較佳可紡性能，結合 其自身的優良性能，可以應用于特殊服裝領域。聚酰亞胺的良好的隔熱性能使 得由它制作的隔熱防護服穿在身上十分舒適，且皮膚與其適應性能較佳。由于 聚酰亞胺的穩定性能，有聚酰亞胺面料制成的衣物使用時間也長，不易變形， 又很安全。同時，聚酰亞胺面料在勞動防護服方面的應用量、需求量都很大， 我國許多特殊的工作崗位，在工作時都需要勞動防護服，這方面的需求量每年 超過35萬套。制作這么多的勞動防護服，每年需要的有著耐高溫阻燃性能的服 裝用纖維高達300噸左右。可以說聚酰亞胺在服裝方面的應用有著很大的優勢。

在無紡布制造方面，聚酰亞胺纖維也大有作為。裝甲部隊兵、賽車手、飛 行員等特殊行業在工作中需要大量的防火阻燃纖維制作的衣服，有聚酰亞胺面 料紡制的無紡布是應用于這一塊的最佳材料。聚酰亞胺纖維制造的無紡布往往 結合納米技術，形成高科技納米產品，具有保暖性能，又很舒服，可以用在軍 用服裝、防生化武器特種服裝、高效煙霧防護面罩等國防領域，也可以走進人 民群眾的生活，制成一些可以消除異常體味的休閑式服裝。

但是聚酰亞胺面料要得到很好的應用還需要解決難以染色，紡織品應用受 限制的難題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種化學還原法易染聚 酰亞胺面料的制備方法，采用堿性還原性溶液對聚酰亞胺面料進行化學改性和 處理，經處理后聚酰亞胺纖維表面產生大量的活性基團，并獲得復雜表面，增 加了與染料分子的結合力和上染率，獲得可染聚酰亞胺面料。

按照本發明提供的技術方案，一種化學還原法易染聚酰亞胺面料的制備方 法，其特征是，包括以下步驟：

(1)聚酰亞胺面料堿性還原性溶液處理：將聚酰亞胺面料放入盛有堿性還 原性溶液的抗壓容器罐中，壓力為0.1-0.2Mpa，溫度為100-110℃，處理時間為 10-60min；

(2)聚酰亞胺面料洗滌：將經過堿性還原性溶液處理的聚酰亞胺面料取出 水洗6-10次并進行烘干，烘干在70-100℃烘箱中進行，烘干時間為1-2h。

進一步的，還包括聚酰亞胺面料染色處理：將烘干后的聚酰亞胺面料采用 分散染料進行染色，染色條件為130-135℃水浴，0.3-0.5MPa，染色時間為1-2h。

進一步的，所述堿性還原性溶液為氫氧化鈉或碳酸鈉與還原劑的混合溶液， 其中氫氧化鈉或碳酸鈉與還原劑的摩爾比為2:1，氫氧化鈉或碳酸鈉的摩爾百分 濃度為0.1-10％，還原劑的摩爾百分濃度為0.05-5％。