间位芳纶纤维的制备方法是什么?

间位芳纶是一种开发早、应用广、产量大、发展快的耐高温纤维,其总量在特种纤维中居第二位。在对比间位芳纶和对位芳纶时,差异主要体现在三个方面:分子排列不同、生产工艺不同、用途不同。接下来,本文将简单介绍间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的区别以及制备方法。跟我来看看吧!1.间位芳纶和对位芳纶有什么区别

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维简称间位芳纶纤维;聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维,称为对位芳族聚酰胺纤维。

区别如下:

1,不同的分子排列。间位芳纶纤维分子链排列呈锯齿形;对位芳族聚酰胺纤维在分子链排列上是线性的。

2、制作工艺不同。对位芳纶的两步仿工艺复杂,对设备要求高,工艺复杂,而间位芳纶只需一步。

3.用途不同。间位芳族聚酰胺纤维广泛用作制造特殊纸基材料的粘合纤维。对位芳纶沉淀纤维是间位芳纶沉淀纤维的新型差异化产品,在高性能纸基材料领域的应用潜力巨大。

2.间位芳纶纤维的制备方法是什么?

1,聚(间苯二甲酰胺)缩聚物的制备芳族聚酰胺1313由间苯二甲酰氯(ICI)和间苯二胺(MPD)缩聚而成。生产缩聚物有三种主要方法:

(1)界面缩聚法

将间苯二胺溶于一定量的水中,加入少量酸吸收剂成为水相。将ICI溶于有机溶剂中,然后在强烈搅拌下将ICI溶液加入MPD水溶液中,在水和有机相的界面上立即反应生成聚合物沉淀,经分离、洗涤、干燥后得到固体聚合物。

(2)低温溶液缩聚法

首先,将间苯二胺溶解在N,N二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂中,并在搅拌下加入间苯二甲酰氯。反应在低温下进行,温度逐渐升高至反应结束。然后加入氢氧化钙中和反应生成的氧氯化物,使溶液成为DMAc-氯化钙酰胺盐溶液体系。浓度调整后可直接用于湿法纺丝,也可将反应生成的HCI用碱性离子交换树脂去除。李伟等人研究了叔胺添加剂对PMIA缩聚反应的影响,发现不同结构的叔胺对PMIA分子量的影响不同,其中加入少量的A-甲基吡啶作为HCl吸收剂是提高PMIA分子量最明显的途径。

(3)乳液缩聚法

ICI溶于溶于水的有机溶剂(如环己酮),MPD溶于含有酸吸收剂的水中,高速搅拌,使缩聚反应在搅拌过程中形成的乳液体系的有机相中进行。这种方法有利于传热。此外,有专利报道了通过气相缩聚制备芳族聚酰胺。

与界面缩聚和乳液缩聚相比,低温溶液缩聚消耗溶剂少,生产效率高。直接用树脂溶液纺丝、打浆、制膜时,可以省去树脂沉淀、水洗、再溶解等操作,在生产上更经济,所以低温溶液聚合得到广泛应用。采用低温缩聚法制备了聚间苯二甲酰间苯二胺。当使用N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为溶剂时,以下因素影响反应:间苯二甲酰氯、间苯二胺的纯度、摩尔比、反应温度、反应时间、溶剂中的水含量和搅拌速度。

2.芳族聚酰胺纤维的制备该纤维可以通过干纺、湿纺或干喷湿纺来制备。

(1)干纺

干法纺丝的过程是将低温溶液缩聚得到的纺丝溶液用氢氧化钙中和,得到含有约20%聚合物和9% CaCl _ 2的粘稠溶液,过滤后加热到150 ~ 160℃进行干法纺丝,得到含有大量无机盐的初纺纤维,经反复水洗后需要在300℃左右拉伸4 ~ 5次,或者先拉伸缠绕的纤维。干纺产品有长丝和短纤维两种。

(2)湿法纺丝

湿法纺丝的一般流程是:纺丝前,原液温度控制在22℃左右,原液进入含有体积密度为1.366的二甲基乙酰胺和CaCI2的凝固浴,浴温保持在60℃。水洗后,将所得初生纤维在热水浴中拉伸2.73倍,然后在65,438±030℃下干燥,然后在320℃的热板上再次加热。日本帝人采用了这种方法。Conex的产品以短纤维为主,有以下品种:普通短纤维、原液染色短纤维、短切纤维、高强长丝。根据专利,高强Conex的湿法纺丝工艺如下:浆料→凝固浴→水洗→第一次湿法拉伸→第二次湿法拉伸→烘干→千拉伸→后处理。制备的纤维拉伸强度可达8.48 ~ 9.27 CN/dtex,伸长率为25% ~ 28%,300℃热收缩率为5.60% ~ 6.0%。

(3)干喷湿纺法

采用该工艺,纺丝拉伸比大,取向效果好,耐热性高。例如,湿纺纤维在400℃时的热收缩率为80%,而干纺纤维的热收缩率小于10%。湿纺纤维的零强力温度为440℃,干纺纤维的零强力温度为470℃,而湿纺纤维的零强力温度可提高到565,438+05℃。