[发明专利]一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚酰胺纤维，尤其涉及一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法。

背景技术

聚酰胺纤维具有强度高、回弹性好、耐磨耐腐蚀等优异的性能，因而广泛应用于各种领域。美中不足的是传统的脂肪族聚酰胺纤维（例如PA6、PA66等）耐热性不佳，在150℃时历经5小时即变黄，170℃开始软化，到215℃开始熔化，且耐酸性较差。这就限制了尼龙纤维在高温条件及特殊化学条件下的应用。

由于在聚酰胺分子链中引入了芳香环，半芳香族聚酰胺的耐热性和力学性能得到提高，吸水率降低，并具有良好的耐化学腐蚀性。用半芳香族聚酰胺纺制的纤维具有高耐热性，在高温下蠕变小、收缩率低及具有很好的机械性能，高柔软性、优异的耐磨性、优异的尺寸稳定性、良好的耐化学性、良好的与橡胶的粘合性，尤其适用于150℃以上的高温环境及特殊化学环境。但是半芳香族尼龙成本较高，价格昂贵，难以广泛应用。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法，该复合纤维是半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的皮芯复合纤维，具有优异的耐高温性能、优良的热稳定性和形态稳定性、良好的耐化学腐蚀性。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，所述皮芯复合纤维以半芳香族尼龙为皮层，以PA6或PA66为芯层；所述皮层与芯层的组分重量比为30-70：70-30。

所述半芳香族尼龙的结构式如下：

，

其中，7≤n≤16，优选的，n为9-14；

50≤聚合度X≤200，优选的，聚合度X为80-150。

一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

将半芳香族尼龙切片，PA6或PA66切片，真空干燥后分别加入双螺杆纺丝机进行熔融复合纺丝，经熔体管道进入皮芯型复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、进行油轮上油，牵伸、卷绕、热定型，最后制得耐高温聚酰胺皮芯复合纤维。

所述半芳香族尼龙切片、PA6或PA66切片分别在真空转鼓中干燥，干燥温度为80-130℃，干燥时间为5-24h。

所述皮芯复合纤维皮层半芳香族尼龙的纺丝螺杆温度为：一区270-310℃，二区290-330℃， 三区290-350℃，四区290-350℃，弯管法兰区285-345℃；所述皮芯复合纤维芯层PA6或PA66的纺丝螺杆温度为：一区260-285℃，二区270-295℃， 三区275-295℃，四区275-295℃，弯管法兰区275-305℃；所述皮芯型复合纺丝组件复合纺丝箱体的温度为285-345℃。

所述环吹风冷却的速度为0.2-0.6 m/s，吹风温度为19-25 ℃。

所述牵伸过程中第一热辊温度为50-100℃，第二热辊温度为100-170 ℃，牵伸倍数为2-5倍。

所述松弛热定型温度为110-170℃。

所述纺丝速度为2000-6000m/min。

所述复合纺丝过程中控制纺丝机计量泵的供量，调节皮层半芳香族尼龙与芯层PA6或PA66的组分重量比为30-70：70-30。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种由半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺通过复合纺丝制备的具有皮芯结构的复合纤维，较之单组份半芳香族聚酰胺纤维，成本大大减少；较之单组份脂肪族聚酰胺纤维，其使用温度大大提高，耐热性及物理机械性能提高，具有更优良的热稳定性和形态稳定性、良好的耐化学腐蚀性及耐磨性等优点，可广泛用于国防军工、工业、民用等领域，尤其适用于各种高温环境及特殊化学环境。

具体实施方式

下面结合各实施例详细描述本发明。

实施例1

原料：聚对苯二甲酰庚二胺PA7T切片、PA6切片；