[發(fā)明專利]芳香族聚酰胺料漿及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 95192485.0
• 申請日: 1995-04-10
• 公開（公告）號: CN1084351C
• 公開（公告）日: 2002-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 金鐘哲;李亨洛;李載賢;李承助;韓仁埴;金斗鉉;柳錫哲;崔源晙;樸瑛煥
• 申請（專利權）人: 株式會社KOLON
• 主分類號: C08G69/32
• 分類號: C08G69/32;D21H13/26
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 白益華

發(fā)明背景

技術領域

本發(fā)明涉及芳香族聚酰胺料漿及其制備方法，尤其是，它具有優(yōu)良的物理性能和高聚合度，其中，芳香族二胺與芳香族二酰基氯在酰胺和/或脲類聚合溶劑中反應，該溶劑中含有無機鹽和/或少量Lewis酸化合物。

相關技術的描述

芳香族聚酰胺料漿具有優(yōu)良的耐熱性、耐化學品性、纏繞強度、彈性模量和機械強度。所以，它被用于制造纖維增強塑料模制品。最近，它被用作石棉的替代材料，石棉的應用因可能導致肺癌而受到限制。

幾乎所有的芳香族聚酰胺料漿的制備都是如美國專利3,767,756所述，將芳香族聚酰胺聚合物溶解在硫酸溶劑中制成光學各向異性的液態(tài)結晶紡絲漿液，將其濕紡或氣隙濕紡成聚酰胺長絲，然后將其斷裂。但是，此方法存在著設備裝置復雜和操作控制困難等問題。

為了解決上述問題，提出了下列各種新方法：

美國專利No.4,511,623公開了一種聚合反應的方法，其特征在于，在酰胺溶劑體系中加入叔胺。

日本專利公告No.59-47694公開了一種制備料漿顆粒的方法，是通過使酰胺溶劑體系中的單體反應來制備聚合物溶液，然后在水或醇中直接沉淀并粉碎聚合物。

美國專利No.4,876,040公開了一種制備短纖維或料漿的方法，是通過在制漿設備上擠出和噴霧用叔胺在含無機鹽的酰胺溶劑體系中聚合而成的液態(tài)結晶預聚物。

但是，由于美國專利No.4,511,623同時加入酰胺溶劑和過量叔胺，因而聚合反應迅速終止，過程控制變得十分困難，而且凝固聚合物也有取向單元的分子鏈。

實際上，不可能連續(xù)生產(chǎn)纖維，尤其是連續(xù)5小時生產(chǎn)具有高聚合度的纖維，而且，料漿的再生也十分困難。

在日本專利公告No.59-47694中，由于凝固前的具有低特性粘度的聚合物溶液被粉碎，所以最終產(chǎn)物的特性粘度低至2.0-3.5。所以存在著性能下降的問題。

美國專利No.4,876,040中，雖然沒有上述問題，但因為使用叔胺而使生產(chǎn)成本較高，而且有釋放難聞異味的環(huán)境問題。

作為連續(xù)制備芳香族聚酰胺料漿的方法，美國專利No.5,028,372公開了一種制備聚酰胺的方法，通過連續(xù)地使芳香族二胺與芳香族二酰基氯在酐酰胺溶劑體系中接觸而制取自聚合溶液，在一般擠出模頭上將溶液擠出成帶狀以制取光學各向同性的液態(tài)晶體，并且切割熟化形成的凝膠以分離出所需的料漿。

美國專利No.5,106,560公開了一種制備聚酰胺料漿的方法，提供芳香族聚酰胺的聚合溶液，將其倒在傾斜的帶上，制得取向熟化凝膠，然后將所需的料漿與凝膠分離。

但是，這些方法具有以下問題：

美國專利5,028,372中，聚酰胺的聚合溶液在規(guī)定的特性粘度下通過擠出模頭擠出在帶上，當預聚物溶液通過模頭擠出時，由于溶液與定形部分接觸后在接觸區(qū)域自然凝固，模頭上細小的擠出孔會因為模頭中聚合物的凝固而堵塞，或使擠出通道變窄。

所以，無法正常擠出預聚物，而且由于預聚物在反應管中的停留時間超過規(guī)定的時間，所以由于預聚物料的凝固而難以生產(chǎn)出最終產(chǎn)品。

在美國專利5,106,560中，由于取向與熟化是在傾斜帶上利用重力進行的，不可能生產(chǎn)出具有高度取向良好性能的理想料漿。

韓國專利公告No.92-4154公開了一種向容器中連續(xù)擠出來熟化各向異性聚合物溶液的方法。但此方法中，各向同性的聚合物溶液不是漿狀而是粉狀的，最終產(chǎn)品的性能可能下降。而且，各向異性聚合物溶液時，為了獲得各向異性，粘度必須高于規(guī)定值。

但是，制備過程因聚合物溶液的凝固而變得十分困難。

而且，為了在熟化過程中提高聚合物的特性粘度和取向度，需耗時0.5至5小時。同樣，利用重力剪切獲得的分子取向度低于利用攪拌獲得的分子取向度，結果減少了最終料漿中的纖絲生長，而且由于取向度低，增加了具有合格比表面積的纖絲生長所需的時間。

韓國專利公告No.90-4911及其它一些專利公開了制備料漿的方法，是通過在凝固前，將具有合格特性粘度的液態(tài)晶體預聚物漿液經(jīng)取向單元擠出，噴入叔胺溶劑中與之接觸。

但是，這些方法的問題在于，取向單元的壁上會發(fā)生聚合物溶液凝固，由此堵塞取向單元。

發(fā)明概述

本發(fā)明目的之一是提供一種芳香族聚酰胺料漿，它用簡便穩(wěn)定廉價的制備方法避免了上述已有技術的問題，無需使用昂貴的叔胺，而且避免了凝固造成的生產(chǎn)管線固化問題。

本發(fā)明的另一目的是連續(xù)生產(chǎn)高分子量芳香族聚酰胺料漿，該料漿具有優(yōu)良的微纖絲生長情況，微纖絲具有足夠的長度以用作增強材料。