[发明专利]一种聚硼氮烷纤维用纺丝油剂及其应用

说明书

本发明提供一种聚硼氮烷纤维用纺丝油剂及其应用，属于纤维表面处理及陶瓷纤维制备技术领域。聚硼氮烷纤维用纺丝油剂由包括以下组分的原料混合制得：按重量份数计，0.01‑30份硅油，1‑50份改性硅油，0.03‑40份矿物油，0.02‑10份脂肪盐，0.01‑10份表面活性剂和0.02‑20份抗氧化剂；改性硅油为通过苯基取代硅油中部分甲基的改性硅油、通过氢基取代硅油中部分甲基的改性硅油、通过苯基和氢基取代硅油中部分甲基的改性硅油中的一种或多种。本发明聚硼氮烷纤维用纺丝油剂可附于聚硼氮烷纤维表面以进行防护，提高聚硼氮烷纤维集束性、防潮性，避免吸潮粉化、粘连并丝、生产过程中聚硼氮烷纤维表面与集束轮和辊筒的摩擦使聚硼氮烷纤维磨损导致表面缺陷等问题。

技术领域

本发明涉及纤维表面处理及陶瓷纤维制备技术领域，具体而言，涉及一种聚硼氮烷纤维用纺丝油剂及其应用。

背景技术

氮化硼纤维作为一种陶瓷纤维，具备优异的耐高温性能，同时还具备优异的介电性能和良好的透波性能，有望满足飞行器高速、长时间飞行环境对热透波材料的使用要求，是制备新一代导弹天线罩耐高温低烧蚀透波材料增强体的优异材料。

氮化硼纤维目前的制备工艺主要有两种，即无机前驱体转化法和有机前驱体转化法。聚硼氮烷纤维是有机前驱体转化法制备氮化硼纤维的一种重要的前驱体纤维，聚硼氮烷纤维存在以下问题：一方面，其本身脆性大，强度低，在生产过程中聚硼氮烷纤维表面与集束轮和辊筒等机械装置间的摩擦使聚硼氮烷纤维磨损导致聚硼氮烷纤维表面产生缺陷，进一步降低强度；另一方面，聚硼氮烷纤维静电大，在纺丝过程中纤维发散，集束性差，纤维丝束之间界限不明显，为后期连续退绕和应用带来困扰；再一方面，聚硼氮烷活性极高，对水敏感，易吸潮粉化。这些问题均会影响聚硼氮烷纤维及由聚硼氮烷纤维制备的氮化硼纤维的质量。因此，在纺丝得到聚硼氮烷纤维时，需要通过纺丝油剂对聚硼氮烷纤维进行处理，提高聚硼氮烷纤维集束性、防潮性，并减少聚硼氮烷纤维与机械装置间的硬摩擦。然而，现有的纺丝油剂往往是用于对无机前驱体转化法中的氮化硼前驱体纤维（即氧化硼纤维）进行防护的，适用于氧化硼纤维的纺丝油剂与聚硼氮烷存在反应性，无法用于对聚硼氮烷纤维进行防护，开发适用于聚硼氮烷纤维的纺丝油剂成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种聚硼氮烷纤维用纺丝油剂及其应用，适用于对聚硼氮烷纤维进行防护，可提高聚硼氮烷纤维集束性、防潮性，避免生产过程中聚硼氮烷纤维表面与集束轮和辊筒的摩擦使聚硼氮烷纤维磨损导致聚硼氮烷纤维表面产生缺陷、聚硼氮烷纤维吸潮粉化、聚硼氮烷纤维之间粘连并丝，进而影响聚硼氮烷纤维及由聚硼氮烷纤维制备的氮化硼纤维的质量等问题。

一方面，本发明提供了一种聚硼氮烷纤维用纺丝油剂，所述聚硼氮烷纤维用纺丝油剂由包括以下组分的原料混合制得：按重量份数计，0.01-30份硅油，1-50份改性硅油，0.03-40份矿物油，0.02-10份脂肪盐，0.01-10份表面活性剂和0.02-20份抗氧化剂；其中，所述改性硅油为通过苯基取代硅油中的部分甲基的改性硅油A、通过氢基取代硅油中的部分甲基的改性硅油B、通过苯基和氢基取代硅油中的部分甲基的改性硅油C中的一种或多种。

在本发明中，术语“部分甲基”中的“部分”指被取代的甲基数量，被取代的甲基数量不同则改性硅油在常温下的粘度不同，因此，被取代的甲基数量通常以改性硅油在常温下的粘度来体现。在本发明的一些实施方式中，所述改性硅油的粘度满足以下条件：所述改性硅油在常温下的粘度为0.1-100mPa·s。

在本发明的一些实施方式中，所述改性硅油A选自改性硅油A₁、改性硅油A₂、改性硅油A₃及改性硅油A₄中的一种或多种；改性硅油A₁的分子式为：，其中，a=1-18，b=1-8；改性硅油A₂的分子式为：，其中，c=1-22，d=1-8；改性硅油A₃的分子式为：，其中，e=1-22，f=1-12；改性硅油A₄的分子式为：，其中，g=1-16，h=1-7，k=1-9。