[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910596905.2
• 申請(qǐng)日: 2019-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110306254B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張殿波;鐘蔚華;劉群;朱曉琳;張鵬;虢忠仁;陳湘棟;張輝;宮平;曲志敏;金子明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東非金屬材料研究所
• 主分類(lèi)號(hào): D01F6/74
• 分類(lèi)號(hào): D01F6/74;D01F11/08;C08G73/22;D01D5/04;D01D5/098
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻;趙斌

1.一種聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維的制備方法，其特征在于：首先制備聚羥基酰胺，以聚羥基酰胺紡絲溶液為原料干法紡制聚羥基酰胺纖維，然后將聚羥基酰胺纖維通過(guò)熱環(huán)化轉(zhuǎn)變?yōu)榫蹖?duì)苯撐苯并二噁唑纖維；

其中聚羥基酰胺紡絲溶液的合成方法如下：

在通氮?dú)獾木酆细校尤胍欢糠琴|(zhì)子極性溶劑，加入聚合單體4,6-二氨基間苯二酚并攪拌30~60min，加入抗氧化劑氯化亞錫，再分批次加入與4,6-二氨基間苯二酚等摩爾的對(duì)苯二甲酰氯，期間加入催化劑；0~20℃反應(yīng)24小時(shí)，即制得前驅(qū)體PHA紡絲溶液；

其中非質(zhì)子極性溶劑采用N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一種或幾種；所述聚合單體4,6-二氨基間苯二酚質(zhì)量占紡絲溶液總質(zhì)量的15~25wt%，催化劑為吡啶或異喹啉，質(zhì)量占紡絲溶液總質(zhì)量0.1~2wt%，氯化亞錫加入的質(zhì)量為占紡絲溶液總質(zhì)量的0.5~2 wt%；

所述聚羥基酰胺纖維通過(guò)熱環(huán)化轉(zhuǎn)變?yōu)榫蹖?duì)苯撐苯并二噁唑纖維時(shí)，具體步驟為：

PHA纖維的熱環(huán)化采用環(huán)化-牽伸一體化技術(shù)，纖維同時(shí)熱環(huán)化和牽伸，PHA纖維受熱閉環(huán)生成PBO纖維，所述熱環(huán)化溫度為100~500℃，牽伸倍數(shù)為1.5~5倍，氮?dú)夥諊總€(gè)溫度段熱環(huán)化時(shí)間為5~10min；

其中環(huán)化-牽伸一體化技術(shù)中，PHA初生纖維經(jīng)多級(jí)熱輥熱處理，同時(shí)牽伸，各級(jí)熱輥溫度分別為100~200℃、200~400℃、400~500℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維的制備方法，其特征在于：

以聚羥基酰胺紡絲溶液為原料干法紡制聚羥基酰胺纖維時(shí)干法紡絲工藝參數(shù)如下：噴絲頭牽伸比5~20，甬道高度2~5m，甬道內(nèi)熱風(fēng)溫度為150~250℃，紡絲風(fēng)量8~30m³/min，第一輥線速度500~1000m/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）前驅(qū)體PHA紡絲溶液的合成

在通氮?dú)獾木酆细校尤胍欢糠琴|(zhì)子極性溶劑，加入聚合單體4,6-二氨基間苯二酚并攪拌30~60min，加入抗氧化劑氯化亞錫，再分批次加入與4,6-二氨基間苯二酚等摩爾的對(duì)苯二甲酰氯，期間加入催化劑；0~20℃反應(yīng)24小時(shí)，即制得前驅(qū)體PHA紡絲溶液；

（2）干法紡制PHA初生纖維

將上述PHA溶液經(jīng)300目濾芯過(guò)濾、真空脫泡后，經(jīng)計(jì)量泵輸送至紡絲組件，采用干法紡絲：PHA溶液經(jīng)噴絲板擠出后，進(jìn)入紡絲甬道，溶劑受熱脫除并進(jìn)入回收裝置，纖維脫溶劑凝固成形獲得PHA纖維，

其中干法紡絲工藝參數(shù)如下：噴絲頭牽伸比5~20，甬道高度2~5m，甬道內(nèi)熱風(fēng)溫度為150~250℃，紡絲風(fēng)量8~30m³/min，第一輥線速度500~1000m/min；

（3）PHA纖維熱環(huán)化轉(zhuǎn)變?yōu)镻BO纖維

PHA纖維的熱環(huán)化采用環(huán)化-牽伸一體化技術(shù)，纖維同時(shí)熱環(huán)化和牽伸，PHA纖維受熱閉環(huán)生成PBO纖維，所述熱環(huán)化溫度為100~500℃，牽伸倍數(shù)為1.5~5倍，氮?dú)夥諊?/p>

（4）PBO纖維高溫?zé)岫ㄐ?/p>

將上述PBO纖維在氮?dú)夥諊拢跓嵯渲羞M(jìn)行高溫?zé)岫ㄐ停瑴囟葹?50～600℃，定型時(shí)間為10~20s。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維的制備方法，其特征在于：

所述步驟（2）中所用噴絲板為300~500孔，噴絲孔直徑為0.2~0.5mm。