一种聚磷酰胺纤维及其溶液法制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚憐酷胺纤维及其溶液法制备方法，属于化学纤维成型加工技术 领域。
【背景技术】
[0002] 石油化工、天然气、公安、消防等多种行业均要求具备具有阻燃防火性能的布料。 阻燃混纺纤维制造加工方法主要有两种：一种是棉/涂绝/尼龙布料经过后整理制备阻燃 布料；另一种是使用芳绝纤维混纺制备阻燃织物。
[0003] 目前阻燃、防火布料的品种繁多。常用的一些具有阻燃性能的布料如氨绝纤维布、 腊氯绝纤维布、阻燃黏胶纤维布、阻燃涂绝布等，运类纤维均存在着烙融滴落，遇火时使皮 肤烫伤，不能达到安全防火的效果。纤维后处理时用的耐久性阻燃剂四径甲基氯化憐，在长 期存在中存在析出的问题，难W达到持久阻燃的效果，且由于后整理中使用的多为小分子 阻燃剂，长期使用中经多次水洗存在降低阻燃性能难W持久阻燃的问题。
[0004] 美国杜邦公司是最早利用共聚法，通过在成纤高聚物的大分子链的密集度和内聚 力，从而提高其热稳定性，来成功研制了名为"Nomex"的芳香族聚酷胺纤维，它的耐热性非 常好，极限氧指数达29,具有永久性防护功能，不溶解不助燃，离开火源后，能自行焰灭且不 产生烙滴，具有一定的舒适性，透气性。"Kevlar"为杜邦公司的另一芳香族聚酷胺纤维研 究成果，它除具有良好的阻燃性能外，还具有高的极限氧指数W及极强的抗摩擦、抗断裂能 力。日本帝人公司也采用上述方法成功研制了商品名为"Apyil"的芳香族聚酷胺纤维，其 极限氧指数可达29%~32% ;美国BP阿莫科公司于1999年公开了一项发明专利，该专利 提供一种聚酷胺组合物，该组合物可达到阻燃效果并且具有良好的抗滴性能而不凝结；索 罗蒂亚公司1998年公开了一项关于聚合物键合而非面素的阻燃聚合物，所制备的纤维、织 物或制品都具有阻燃性或防火性。
[0005] 但是，上述纤维成本高，难W在短时间内得到大范围应用，即使应用较为广泛的芳 绝纤维，也存在价格偏高、透气性差、穿着舒适性低等问题。
[0006] 研制阻燃防火布料的关键在于阻燃、防火纤维的制备，研制一种阻燃效果好、穿着 舒适性高且成本低的阻燃、防火纤维，迫在眉睫。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为了解决现有常用阻燃纤维存在的效率不高、流变溫度低、烙融 滴落引起二次烧伤、染整困难、手感差、价格高等的问题，提供的一种在37(TC发生卷曲，高 溫条件下可自行炭化，不引起烙融滴落的聚憐酷胺纤维及其溶液法制备方法。
[0008] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
[0009] 一种聚憐酷胺纤维，纤维组成为聚憐酷胺高分子，其结构式为：
[0010]
[0011] 其中，η为2~2000之间的整数；
[0012] 一种聚憐酷胺纤维溶液法制备方法，具体步骤如下：
[0013] 步骤一、在氮气保护下，将甲基麟酸二甲醋和4,4'-二氨苯基氧化麟混合均匀，在 催化剂作用下进行加热反应，真空干燥，即得聚憐酷胺树脂；
[0014] 催化剂包括Ξ氯化铁、无水氯化儀、憐酸Ξ苯醋、Ξ乙胺、乙二胺中的一种或几 种；
[0015] 步骤二、将步骤一所得聚憐酷胺树脂溶于溶剂中，揽拌、过滤、脱泡，制得纺丝溶 液；
[0016] 所述溶剂包括Ν，Ν-二甲基甲酯胺、Ν，Ν-二甲基乙酷胺、Ν-甲基化咯烧酬、二甲基 亚讽中的一种或几种；
[0017] 步骤Ξ、步骤二所制备纺丝溶液经纺丝机挤出后，通过凝固浴成形、拉伸、水洗后， 得到0. 83旦-2. 5旦聚憐酷胺纤维长丝；
[001引所述凝固浴的组成包括水、乙醇、甲醇的一种或几种；
[0019] 步骤四、步骤Ξ所得聚憐酷胺纤维半成品长丝，继续经过上油、切成70mm-160mm、 烘干、打包，得到聚憐酷胺半成品短纤维。
[0020] 有益效果
[0021] 1、本发明的一种聚憐酷胺纤维，强度高，安全无毒，适合用于混纺布料等阻燃织 物，阻燃效果好，所用原料来源广，成本低；
[0022] 2、本发明的一种聚憐酷胺纤维溶液法制备方法，制备工艺简单，容易操作，适应现 有工业化生产设备条件；能够实现工业化生产，生产过程安全可靠。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明的内容作进一步描述。
[0024] 实施例1
[00幼将105mol甲基麟酸二甲醋、lOOmol4,4' -二氨苯基苯基氧化麟、ImolΞ乙胺，投 入聚合蓋中混合均匀，在3SrC反应lOh，反应结束后80°C真空抽提化，抽提结束后冷却至 室溫，得到浅黄色固体，即为聚憐酷胺树脂聚合度1620。将聚憐酷胺树脂溶于N，N-二甲基 甲酯胺溶剂中，揽拌、过滤、脱泡，制得浓度为14%的纺丝溶液；纺丝溶液经纺丝机挤出后， 通过由15 %水、55 %乙醇、30 %甲醇组成的凝固浴成形，凝固浴溫度为40°C，通过时间为 0. 5秒，速度为80m/min;继续通过溫度为35°C的水浴，进行水洗，上油，得到0. 83旦聚憐酷 胺纤维丝，切成76mm得到聚憐酷胺短纤维半成品，烘干、打包工序，得到36. 88千克聚憐酷 胺纤维；
[0026] 将制备的阻燃聚憐酷胺短丝在HXF-1型往复式梳解机中疏解并经混同机中混合 均匀；经纺纱机种纺织成纱线，在WF-II型织布机上采用电脑控制制备的织物。制备的织物 垂直燃烧测试，测试结果如表1所示。
[0027] 表1耐火布的垂直燃烧测试结果
[0028]
[002引 实施例2
[0030] 将lOOmol甲基麟酸二甲醋、lOOmol4,4' -二氨苯基氧化麟、1. 5mol憐酸S苯醋， 投入聚合蓋中混合均匀，在379°C反应12h，反应结束后80°C真空抽提化，抽提结束后冷却 至室溫，得到浅黄色固体，即为聚憐酷胺树脂聚合度1970。将聚憐酷胺树脂溶于N，N-二甲 基甲酯胺溶剂中，揽拌、过滤、脱泡，制得浓度为12%的纺丝溶液；纺丝溶液经纺丝机挤出 后，通过由17 %水、51 %乙醇、32 %甲醇组成的凝固浴成形，凝固浴溫度为45°C，通过时间 为0. 6秒，速度为67m/min;继续通过溫度为35°C的水浴，进行水洗，上油，得到1. 26旦聚憐 酷胺纤维长丝半成品，烘干、打包工序，得到36. 79千克聚憐酷胺纤维。