[发明专利]聚醚胺改性的半芳香族聚酰胺纤维材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚醚胺改性的半芳香族聚酰胺纤维材料的制备方法，属于技术领域。

背景技术

半芳香族聚酰胺纤维是由脂肪族二胺或二酸与带苯环或杂环的二酸或二胺聚合而成，在纤维工业上，半芳香族聚酰胺具有优异的耐热性、耐腐蚀性、染色性等特性，因此被视为特殊工业用纤维的首选材料，如防弹衣、安全手套、耐热帆布、体育用绳索等。

目前，半芳香族聚酰胺纤维的功能化改进成为了新的研究趋势，通过共聚、共混和填充等方法对半芳香族聚酰胺进行化学或物理改性，提高其综合性能，满足特殊领域用材料的特定性能要求，扩大这类新型材料的应用领域。如CN103382305A采用聚砜树脂与半芳香族尼龙共混的方法，制得的材料在保证耐高温性能和刚度的前提下，提高了材料的抗冲击性能。CN102352108A中介绍了一种聚(亚芳基醚)与脂肪族-芳香族聚酰胺的相容掺和物，其中的脂肪族-芳香族聚酰胺则由对苯二甲酸、1,9-壬二胺及2-甲基-1,8辛二胺单元组成，将此半芳香聚酰胺与聚(亚芳基醚)掺和可制得具有优异尺寸稳定性、冲击强度和吸收性的组合物。CN103261327A中涉及的聚酰胺组合物是由二元羧酸和芳香族二胺、脂环族二胺与含叔氢结构的氨基酸组成的共聚物，用于透明性包装领域，具有充分的吸氧性且不会发生透明性劣化。目前，均采用通过添加第三、第四单体，改变材料的组成或结构，获得某种功能性的半芳香族聚酰胺纤维材料。

本发明制备一种具有优良抗静电性的半芳香族聚酰胺纤维，目前关于这类材料的报道中，如JP227076和JP220739分别采用了添加导电碳离子和表面改性剂方法制备具有导电、抗静电性的芳香族聚酰胺材料，但这类抗静电剂的耐洗性差，且抗静电效果不持久。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有半芳香族聚酰胺纤维制备方法繁琐，材料耐洗性和抗静电效果不好的问题，提供了一种直接熔融纺丝的方法，减少了溶液纺丝过程中有机溶剂的使用，环保且成本低廉的聚醚胺改性的半芳香族聚酰胺纤维材料的制备方法。

本发明采用如下技术方案：一种聚醚胺改性的半芳香族聚酰胺纤维材料的制备方法，一种聚醚胺改性的半芳香族聚酰胺纤维材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将原料聚醚胺-二酸盐与半芳香族聚酰胺盐按质量比为1:9～4:6混合，加入去离子水，配制得质量百分浓度为40-60％的混合盐水溶液；

(2)将混合盐溶液置于高压反应釜中，在氮气保护下升温至200～240℃，压力为5～10Kg/cm²，反应1～3h，卸压至常压，排除体系水分至冷凝器，继续升温至250～260℃并抽真空至真空度为200～300Pa，保持0.5～1h，制得聚醚胺改性半芳香族聚酰胺材料，特性粘度为1.8-2.5dL/g；

(3)反应结束后用氮气将物料挤压至双螺杆挤出机，设定螺杆一区温度265～285℃，二区温度275～290℃，三区温度275～285℃，转速50～150rpm，物料挤出至喷丝板进行熔融纺丝，制得的纤维表面电阻率10⁷-10¹¹Ω。

进一步的，所述原料聚醚胺-二酸盐中聚醚胺单元的中间含PEO或者PPO链段，两端含有氨基基团，且分子量小于400；二酸单元为含脂肪族二元羧酸或者芳环的二元羧酸。

进一步的，所述聚醚胺单元结构为H₂NCH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂NH₂,

H₂NCH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂NH₂,H₂NCH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂NH₂，

x＝2.5,

x＝6.1,

y＝2，x+z＝1.2。

进一步的，所述聚醚胺-二酸盐中二酸单元的结构为己二酸、辛二酸、癸二酸、十二碳二酸、对苯二甲酸或间苯二甲酸。