聚芳硫醚超细纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚芳硫醚超细纤维及其制备方法。其特点是将聚芳硫醚树脂１００～３００重量份、添加剂０～１００重量份、溶剂１００～９００重量份加入带有搅拌器、温度计的溶解设备中，于温度３０～８０℃搅拌溶解，在压力０．２～０．３ＭＰａ过滤，在真空度０．０７～０．１ＭＰａ脱泡２～８小时，制成纺丝原液；或者将聚芳硫醚１００～３００重量份，添加剂０～１００重量份加热制成纺丝熔体，将上述纺丝原液或纺丝熔体置于电压５～３０ＫＶ的静电场中，喷射在基材或凝固浴中进行静电纺丝，形成加速线束，该线束在溶剂蒸发或冷却固化后形成直径为０．０１～１μｍ的超细纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于合成纤维的制备领域。
技术介绍
过滤或分离是捕集分散于气体或液体中的颗粒物质的一种操作单元。随着 人们环保意识的增强，过滤材料逐渐引起广泛的关注。过滤材料是一种具有较大 表面和适当孔隙的物质，它能捕获和吸附固体颗粒，使之从混合物质中分离出来。 用作过滤的多孔材料， 一般要求过滤材料具有一定的机械强度、化学和物理稳定 性。在一些情况下根据过滤过程的要求，需要过滤材料具有耐高温、耐腐蚀等性 能。出于经济方面的考虑，人们往往希望过滤材料具有过滤效率高、寿命长、污 染容量大等特点。目前市场上的过滤材料大多通用性强，专用性差。因此，要制得满足一些 特殊情况，如高温、高腐蚀等情况下的过滤分离材料就比较困难。聚芳硫醚Poly(arylene sulfide, PAS)的链结构重复单元为--或具有此种重复单元片断的高分子聚合物，分子主链结构中以芳基和硫醚结构 为主的一类高分子聚合物的统称。该类聚合物有一系列的优异性能如优异的 耐热性、耐化学腐蚀性、耐辐射、阻燃性、优良的力学、电学性能以及尺寸稳 定性等。因此聚芳硫醚类材料可用于制备在高温和酸碱等苛刻环境下的过滤或 分离材料，有更好的发展潜力和市场前景。非织造聚合物超细纤维作为过滤材料具有优异的过滤效率，这种过滤材料 还具有寿命长、污染容量大等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种聚芳硫醚超细纤维及其制 备方法，其特点是聚芳硫醚超细纤维可以在一些苛刻分离条件下用于过滤分离 材料。本专利技术的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均 为重量份数。聚芳硫醚超细纤维由以下原料组分组成聚芳硫醚 100~300份添加剂 0~100份溶剂 100~900份其中聚芳硫醚为聚苯硫醚、聚芳硫醚砜、聚芳硫醚酮、聚芳硫醚酰胺、聚 芳硫醚砜酰胺、聚芳硫醚酮酰胺或聚苯硫醚的共聚物中的任一种。 添加剂为聚乙烯醇、聚氧化乙烯或聚丙烯酰胺中的任一种。。 溶剂为二甲基亚砜、环丁砜、二苯砜、N-甲基吡咯垸酮、N,N-二甲基甲酰 胺、二甲基乙酰胺、苯酚、六甲基磷酰三胺、a-氯萘、环己酮和四氯乙垸中的 至少一种。聚芳硫醚超细纤维的制备方法1、 纺丝原液和纺丝熔体的制备(1) 纺丝原液的制备将聚芳硫醚100-300份、添加剂0 100份、溶剂100~900份加入带有搅拌 器、温度计的溶解设备中，于温度30 80t!搅拌溶解，在压力0.2 0.3MPa过滤 除去固体杂质，在真空度0.07~0. lMPa脱泡2 8小时，制成纺丝原液；(2) 纺丝熔体的制备将聚芳硫醚100~300份、添加剂0~100份加入到混合设备中升温至材料熔 点以上搅拌混合，制成纺丝熔体；2、 超细纤维的静电纺丝将上述纺丝原液或纺丝熔体置于电压5 30KV的静电场中，使纺丝原液或 纺丝熔体喷射在基材上或凝固浴中进行静电纺丝，形成加速线束，该线束在溶剂 蒸发或冷却固化后形成直径为0. 01~1微米的超细纤维；3、 超细纤维的后处理将上述静电纺丝获得的聚芳硫醚超细纤维进行热处理，热处理温度不高于 聚芳硫醚树脂的熔点温度，处理时间2 10小时。基材为铁网、玻璃纤维布、玻璃纤维毡、化纤织物、无纺布、碳纤维布或碳纤维毡中的任一种。凝固浴为水、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一种。 制备的超细纤维以无纺布的形式无规堆砌或在某一方向上以近于平行的取向方式堆砌。聚芳硫醚超细纤维的性能及优点优异的抗溶剂性对于乙酸、己烷、三氯乙烯、甲苯、乙烯基醋酸、丙酮、 二氧杂环乙烷等有机溶剂具有优异的抗腐蚀性能。某些聚芳硫醚超细纤维，甚至 可以抵抗氯仿、N-甲基吡咯垸酮、二甲基乙酰胺、嘧啶等强质子性溶剂的浸蚀。耐高温性超细纤维可以耐215'C以上的高温(根据聚芳硫醚树脂种类的不同有的纤维可高达30(TC)，而普通的聚合物超细纤维耐温在15(TC左右。由于所制备的聚芳硫醚超细纤维有以上的优异性能，非织造聚芳硫醚超细 纤维的过滤材料可以在高温、高腐蚀、高压等特殊环境下作为过滤分离材料，这 种材料也可以在酶和催化剂反应器等特殊功能环境下工作。 具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只 有用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域 的技术熟练人员可以根据上述本专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例l:聚苯硫醚超细纤维的制备将聚苯硫醚树脂150g、聚氧化乙烯50g混合加热熔融，加以30KV电压，在 静电场中聚苯硫醚流体将加速同时冷却固化形成超细纤维，利用静电力将纤维吸 引到轴向旋转的无纺布基材上。制得的纤维和基材一起在温度140'C热处理4小 时，得到直径为0. 5nm平行堆砌的聚苯硫醚超细纤维制品。实施例2:聚芳硫醚砜超细纤维的制备1、 纺丝原液的制备将聚芳硫醚砜树脂100g、 N-甲基吡咯垸酮500g、 N，N-二甲基甲酰胺400g、 聚乙烯醇树脂100g，加入溶解设备中使其溶解，在温度30'C、搅拌溶胀，直至 完全溶解，在压力0. 2MPa经过过滤设备除去固体杂质，在真空度0. lMPa下真空 脱泡2小时，制成纺丝原液；2、 纺丝及后处理将上述纺丝原液置于电压10KV的静电场中，在静电场中纺丝原液被加速喷 射，利用去离子水为凝固浴接收所纺纤维，随着溶剂的蒸发及与水的扩散，纺丝 液固化形成纤维，将制得的纤维在温度2(XTC热处理8小时得到直径为0.01拜的聚芳硫醚砜超细纤维制品。实施例3:聚苯硫醚砜酰胺超细纤维的制备1、 纺丝液的制备将聚芳硫醚砜酰胺树脂300g、六甲基磷酰三胺700g，加入溶解设备中使其 溶解，在温度80'C、搅拌溶胀，直至完全溶解，在压力0.3MPa经过过滤设备除 去固体杂质，在真空度0. 07MPa下真空脱泡8小时制成纺丝原液2、 纺丝及后处理将上述纺丝原液置于电压5KV的静电场中，在静电场中纺丝液被加速喷射， 利用玻璃纤维毡为基材接收所纺纤维，随着溶剂的蒸发纺丝液固化形成纤维，将 制得的纤维与基材在温度290'C热处理10小时，得到直径为0. 3nm的聚芳硫醚 砜酰胺超细纤维制品。实施例4:聚苯硫醚酮超细纤维的制备将聚苯硫醚酮树脂250g加热熔融，加以2服V电压，在静电场中聚苯硫醚酮流体将加速同时冷却固化形成超细纤维，利用铁丝网为基材接收所纺纤维。制 得的纤维和基材一起在温度200'C热处理4小时，得到直径为l拜无规堆砌的聚 苯硫醚酮超细纤维制品。实施例5:聚苯硫醚共聚物超细纤维的制备将聚苯硫醚共聚物树脂200g加热熔融，加以25KV电压，在静电场中聚苯 硫醚共聚物流体将加速同时冷却固化形成超细纤维，利用静电力将纤维吸引到轴 向旋转的碳纤维布基材上。制得的纤维和基材一起在温度16(TC热处理2小时， 得到直径为0. 8nm平行堆砌的聚苯硫醚共聚物超细纤维制品。实施例6:聚芳硫醚酮酰胺超细纤维的制备1、纺丝原液的制备将聚芳硫醚酮酰胺树脂200g、苯酚500g、四氯乙垸300g,加入溶解设备中 使其溶解，在温度60'C、搅拌溶胀，直至完全溶解，在压力0.25MPa经过过滤 设备除去固体杂质，在真空度0.09MPa下真空脱泡4小时，制成纺丝原液；2、纺丝及后处理将上述纺丝原液置于电压15KV的静电场中，在静电场本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚芳硫醚超细纤维，其特征在于该超细纤维的原料由以下组分组成，并按重量计为：聚芳硫醚１００～３００份添加剂０～１００份溶剂１００～９００份其中聚芳硫醚为聚苯硫醚、聚芳硫醚砜、聚芳硫醚酮、聚芳硫醚酰胺、聚芳硫醚砜酰胺、聚芳硫醚酮酰胺或聚苯硫醚的共聚物中的任一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王孝军，杨杰，龙盛如，黄恒梅，陈璟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[]