对位芳族聚酰胺纤维制造技术

本发明专利技术公开了一种对位芳族聚酰胺纤维，该对位芳族聚酰胺纤维能够实现高表面均匀度以及提高的抗张强度和拉伸特性，其形成为酰胺基与芳环相连接并且所述芳环通过所述酰胺基直线连接的结构，其中，表面粗糙度为RMS0.2μm或更小，抗张强度在22g/d和26g/d之间的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种对位芳族聚酰胺纤维，更具体地，涉及ー种具有高表面均匀度和高強度的对位芳族聚酰胺纤维及其制备方法。
技术介绍
芳族聚酰胺纤维可分为对位芳族聚酰胺纤維和间位芳族聚酰胺纤维，其中，对位芳族聚酰胺纤维被制成为苯环通过酰胺基(CONH)直线连接的结构。此时，5mm厚的对位芳族聚酰胺纤维的強度可以提起并保持住一辆两吨重的车。因此，对位芳族聚酰胺纤维被用于航空航天工业和研制防弾材料的エ业等各种先进
通常被称为芳族聚酰胺纤维的芳香族的聚酰胺纤维的制造过程包括以下步骤通过在含有N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的聚合溶剂中使芳族ニ胺和芳族ニ酰基氯(aromaticdiacid chloride)聚合来制备聚芳酰胺；通过在浓硫酸溶液中溶解所述聚芳酰胺来制备纺丝液；以及通过使用喷丝头和凝固浴池对所述纺丝液进行纺丝来制备细丝。芳族聚酰胺纤维具有皮芯结构，其中，芳族聚酰胺纤维的表层模量高于芳族聚酰胺纤维的芯部的模量。就是说，如果向芳族聚酰胺纤维施加压力，那么所述压カ集中作用于芳族聚酰胺纤维的表层。因此，芳族聚酰胺纤维的表层的物理性质是决定芳族聚酰胺纤维強度的最重要要素。然而，由于现有的芳族聚酰胺纤维制备方法是在不考虑芳族聚酰胺纤维的表层的情况下实施的，因此不能获得高強度的芳族聚酰胺纤維。
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述问题而提出本专利技术，并且，本专利技术的目的是提供ー种芳族聚酰胺纤维及其制备方法，本专利技术可以避免现有技术中存在的ー个或多个问题。本专利技术的目的是提供ー种对位芳族聚酰胺纤维及其制备方法，所述对位芳族聚酰胺纤维通过提高芳族聚酰胺纤维表面均匀度而具有高強度。在下文中，芳族聚酰胺纤维指的是对位芳族聚酰胺纤維。本专利技术的其它优点、目的和特征将在下面的说明中部分地给出，并且对于本领域普通技术人员来说，部分地通过查阅下文或从实践本专利技术来了解而变得显而易见。通过在说明书和本文的权利要求以及附图中所具体指出的结构可以实现和获得本专利技术的目的和其它优点。技术方案在研究高強度的芳族聚酰胺纤维的制备方法期间，发现芳族聚酰胺纤维的表面均匀度对芳族聚酰胺纤维的强度有影响。就是说，芳族聚酰胺纤维的高表面均匀度可以提高芳族聚酰胺纤维的强度。此外，当研究提高芳族聚酰胺纤维的表面均匀度的方法时，发现可以通过控制纺丝过程提高芳族聚酰胺纤维的表面均匀度。为了达到这些目的和其它优点并与本专利技术的目的相一致，如在此具体和概括描述的，ー种芳族聚酰胺纤维的制备方法包括以下步骤通过使芳族ニ胺和芳族ニ酰基卤(aromatic diacid halide)聚合来制备聚芳酰胺；通过使芳族ニ胺和芳族ニ酰基卤(aromatic diacid halide)聚合来制备聚芳酰胺；通过在溶剂中溶解所述聚芳酰胺来制备 纺丝液；以及通过喷丝头挤出所述纺丝液，并且使所述纺丝液顺序地通过气隙、装满凝固溶液的凝固浴池和与凝固浴池的底部相连接的具有喷射ロ的凝固管，以获得细丝，其中，从容纳在凝固浴池中的凝固溶液的上表面到凝固管的喷射ロ的距离在10至35mm的范围内。在本专利技术的另一方面，提供ー种对位芳族聚酰胺纤维，所述对位芳族聚酰胺纤维形成为酰胺基与芳环相连接，并且芳环通过酰胺基直线连接的结构，其中，表面粗糙度为RMS (Root Mean Square,均方根)0. 2 u m或更小,抗张强度在22g/d和26g/d之间的范围内。有益效果根据本专利技术的芳族聚酰胺纤维及其制备方法具有以下优点。由于优化的纺丝可以提高芳族聚酰胺纤维的表面均匀度，因此提高抗张强度和伸长性能。附图说明图I是图示根据本专利技术一个实施例的纺丝设备的示意图。具体实施例方式现在将对本专利技术的优选实施例进行详细说明，其例子在附图中阐明。在任何可能的地方，在所有的附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。在下文中，将參照附图描述根据本专利技术的芳族聚酰胺纤维及其制备方法。I、制备聚芳酰胺首先，制备聚合溶剤。通过向有机溶剂中加入无机盐来制备聚合溶剂。有机溶剂可以是基于酰胺的有机溶剂、基于尿素的有机溶剂或者是它们的混合物，例如，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N，N’-ニ甲基こ酰胺(DMAc)，六甲基磷酰三胺(HMPA)、N，N，N’，N’ -四甲基脲(TMU)、N，N’ - ニ甲基甲酰胺(DMF)或它们的混合物。加入无机盐以提高聚芳酰胺的聚合度。更详细地说，无机盐可以是卤代碱金属盐或卤代碱土金属盐，例如，CaCl2、LiCl、NaCl、KCl、LiBr或KBr。可以只加入ー种无机盐，也可以加入两种或更多的混合型无机盐。如果加入较多的无机盐，则聚芳酰胺的聚合度提高。然而，如果加入过多的无机盐，则其中会有未溶解的无机盐。优选地，在整个聚合溶剂中的无机盐为10重量％或更少。接着,通过在聚合溶剂中溶解芳族ニ胺来制备混合溶液。例如，芳族ニ胺可以是对苯ニ胺(para-phenylenediamine)、4，4’ - ニ氨基联苯(4，4，-diaminobiphenyl)、2，6-ニ氛基蔡(2，6-naphthalenediamine)、1，5-ニ氛基蔡(I,5-naphthalenediamine)或 4,4’-ニ氨基苯甲酉先苯胺(4, f-diaminobenzanilide)。但是，本专利技术不限于此。接着，将预定量的芳香族ニ酰基卤加入混合溶液中，同时搅拌混合溶液，由此进行初步聚合。当伴随着加热时，芳族ニ胺和芳族ニ酰基卤的聚合快速地进行。在这种情况下，高聚合速度会导致最终获得的聚合物中存在很大的聚合差异的问题。更详细的说，由于在整个混合溶液中聚合反应不是同时进行的，因此，早期聚合的聚合物通过快速的聚合反应而具有长分子链，而后期聚合的聚合物与那些早期聚合的聚合物相比具有较短的分子链。此 夕卜，更快的聚合速度导致最终获得的聚合物中聚合度差异更大。如果最终获得的聚合物中存在更大的聚合度差异，则性能偏差变大，从而难以获得所需的性能。因此，在制备具有预定长度分子链的聚合物相关的初歩聚合过程之后进行聚合过程，由此最小化最终获得的聚合物中的聚合度差异。例如，芳族ニ酰基齒可以是对苯ニ甲酰氯(terephthaloyl dichloride)、4，4’-苯甲酰ニ氯(4,4，-benzoyl dichloride)、2,6_ 萘ニ 甲酸氯(2,6-naphthalenedicarboxylacid dichlorideノ或 I, 5_ 蔡ニ甲酉先氣(I, 5—naphthalenedicarboxyl acid dicfiloriae)。但是，本专利技术不限于此。在完成初歩聚合过程之后，将残留的芳香族ニ酰基卤加入混合溶液中，同时在0和30°C之间的温度下搅拌以进行聚合过程。由于芳香族ニ酰基卤与芳族ニ胺以I : I的摩尔比进行反应，因此以相同的摩尔比加入芳族ニ胺和芳族ニ酰基卤。优选地，调节芳族ニ胺和芳族ニ酰基卤的量，使得当聚合过程完成时在整个聚合溶液中最终获得的聚合物的浓度约为5重量％至20重量％。如果最终获得的聚合物的浓度小于5重量％，则聚合速度降低且聚合反应必须持续相对长的时间，由此降低经济效率。如果最终获得的聚合物的浓度大于20重量％，则因不良的聚合反应而难以获得5. 5以上的聚合物特性粘度。通过聚合过程最终获得的聚芳酰胺的详细例子可以是聚对苯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2008.03.31 KR 10-2008-0030077;2009.03.24 KR 10-2001.ー种对位芳族聚酰胺纤维，所述对位芳族聚酰胺纤维形成为酰胺基与芳环相连接并且所述芳环通过所述酰胺基直线连接的结构，其中，表面粗糙度为RMS 0.2iim或更小，抗张强度在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李在永，金在永，朴太学，余尚泳，
申请(专利权)人：可隆工业株式会社，
类型：发明
国别省市：