[发明专利]一种有色聚酰亚胺纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工产品领域，具体涉及一种有色聚酰亚胺纤维的制备方法。

背景技术

聚酰亚胺纤维是一种分子链中含有酰亚胺环的新型特种材料，其热稳定性高，耐辐射性能好，力学性能优异，阻燃效果突出，可广泛应用于航空航天、新型建材、高温防护和环境保护等领域。但又因聚酰亚胺纤维分子结构过于稳定，且通常显现为金黄色，使其不像一般的纤维那样易于染色，这就极大地限制了其在军用、民用方面的发展。

常用的聚酰亚胺纤维的制备方法主要是两步法，即先将二胺与二酐进行缩聚反应得到聚酰胺酸纺丝原液，然后通过纺丝得到初生纤维，再将初生纤维经亚胺化和热牵伸得到聚酰亚胺纤维成品，但是常规的纤维染色方法很难对其成品进行染色，所以发明一种有色聚酰亚胺纤维的制备方法是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有色聚酰亚胺纤维的制备方法，使得所制备出来的聚酰亚胺纤维性能优异，色牢度高，可适用于军用、民用等各种领域。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种有色聚酰亚胺纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先将二胺单体A和二胺单体B加入有机溶剂中，室温搅拌至完全溶解，将混合有机溶剂温度控制在-10-20℃时加入二酐单体，聚合反应2-6h后得到有色聚酰胺酸纺丝原液；

(2)将步骤(1)中的有色聚酰胺酸纺丝原液进行真空脱泡、过滤处理，然后由纺丝计量泵通过喷丝板输送到干法纺丝甬道，通入一定量的热空气，经溶剂蒸发、原液固化后得到聚酰胺酸初生纤维；

(3)将步骤(2)中的聚酰胺酸初生纤维在200-350℃的热环境中处理1-3h，接着在350-450℃下牵伸至1-4倍，即得到有色聚酰亚胺纤维。

优选地，所述的步骤(1)中的有色聚酰胺酸纺丝原液粘度为500-1500poise，固含量为20wt％-35wt％。

优选地，所述的步骤(1)中的二胺单体A为1，4-二氨基蒽醌、1，5-二氨基蒽醌、2，6-二氨基蒽醌的其中一种；二胺单体B为4，4’-二氨基二苯醚、3，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二氨基二苯醚的其中一种；

优选地，所述的步骤(1)中的二胺单体A的质量是二胺单体B质量的5％-25％。

优选地，所述的步骤(1)中的二酐单体为均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐、2，2’，3，3’-联苯四甲酸二酐的其中一种；所述的二酐单体与二胺单体A、二胺单体B两种二胺单体之和的摩尔比为0.99：1-0.999：1。

优选地，所述的步骤(1)中的有机溶剂为N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮的其中一种。

本发明有益效果：

①本发明方法引入的有色第三单体二氨基蒽醌是一种常见的染料中间体，其应用广泛，价格低廉，有利于降低聚酰亚胺纤维的生产成本。

②本发明方法制备的有色聚酰亚胺纤维除了具有一般聚酰亚胺纤维的优点外，还具有很高的色牢度，解决了聚酰亚胺纤维不易染色的难题。

③本发明方法工艺简单，设备投资少，易于工业化生产。

本发明从第一步着手，先引入有色的第三单体二氨基蒽醌，从而得到有色的聚酰胺酸纺丝原液，再将原液经纺丝、环化、牵伸得到有色的聚酰亚胺纤维；通过本发明方法得到的有色聚酰亚胺纤维，除了具有优异的力学性能外，还具有很高的色牢度，这就为聚酰亚胺纤维在军用、民用方面的应用开辟了道路。

经实验检测，本发明方法制备的有色聚酰亚胺纤维的物理机械性能为：强度2.0-6.0cN/dtex，伸长率10-30％，线密度1.5-5.5dtex；色牢度为：耐水洗牢度5级，耐日晒牢度5-6级。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种有色聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：