[发明专利]聚苯硫醚造丝工艺

说明书

所属技术领域

本发明属于特种纤维制造领域，尤其是聚苯硫醚纤维级树脂的熔 融造丝工艺。

背景技术

高性能聚苯硫醚具有优异得耐化学药品性和高温下的热稳定性， 并具有阻燃、绝缘、耐辐射和良好的机械性能。为扩大该材料的使用 范围，各国的研究者们一直在寻找使之纤维化使用的新方法。

在中国专利CN1603477中公开了一种线性高分子量聚苯硫醚纤 维级树脂的熔融造丝、拉伸热定型方法；中国专利CN1876906公开了 聚苯硫醚长纤维的制造方法；美国专利US5405695和US4500706中介 绍了几种聚苯硫醚树脂通过熔-融造丝得到的聚苯硫醚纤维的方法。 这些方法的缺点是产品纤维的机械强度仍不够高，虽然US5405695将 熔融-造丝挤出机的加热区域分为三个区域，但只可能生产长纤维， 且其机械强度指标条件不明晰。

发明内容

本发明的目的是探索聚苯硫醚(PPS)纤维制造的最佳工艺条件， 使之生产具有可造性优良和更为机械性能优良的聚苯硫醚纤维。本发 明的目的是通过如下的手段实现的。

聚苯硫醚造丝工艺，生产聚苯硫醚树脂纤维，采用工艺为：纤维 级聚苯硫醚树脂前处理——抽真空、螺杆挤出机熔融——熔体计量泵 ——强制过滤、喷丝组件——丝条冷却——卷绕落筒，采用如下的工 艺条件造出初生丝：

1)纤维级聚苯硫醚树脂的预处理包括：

在纤维级聚苯硫醚树脂中添加热稳定剂，经挤出机挤出切粒成 形，所用热稳定剂脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯盐与聚苯硫醚树脂的重 量比为0.1-3.0∶100。

2)熔融造丝条件包括：造丝温度：310-330℃；挤出机具有8个 加温区，造丝温度加热熔融聚苯硫醚树脂时采用高斯曲线分布加热。， 即挤出机各加温区的温度范围：第一区60-80℃，第二区240-280℃； 第三区280-310℃，第四区290-330℃，第五区295-320℃，第六区 290-320℃，第七区285-310℃，第八区280-300℃。

采用本发明的方法，制得的聚苯硫醚纤维丝的可造性及机械强度 均得以提高，断裂强度大于4CN/dt，平均极限氧指数达到43％。

附图说明：

图1为本发明生产的聚苯硫醚纤维与Phillipsd公司的Ryton纤 维的性能对照表。

具体实施方式：

本发明的聚苯硫醚树脂预处理是采用在一定温度下首先处理除 去树脂中的低聚物、环状化合物、反应副产物、反应助剂、和其他杂 质，这些物质在树脂中的百分比不超过0.1％，然后将热稳定剂脂肪 醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯盐加入己硫醚树脂中，通过高速搅拌机搅拌均 匀，再经过造粒成形，然后再进行干燥处理，使聚苯硫醚树脂中的水 份含量降到0.5％以下。

以下是本发明的工艺流程简述：

在本发明的纤维级聚苯硫醚树脂的造丝工艺流程中，挤出机各加 温区的温度范围：第一区60-80℃，第二区240-280℃；第三区280-310 ℃，第四区290-330℃，第五区295-320℃，第六区290-320℃，第 七区285-310℃，第八区280-300℃，该加温曲线基本呈高斯曲线， 同时在第四区和第五区之间抽真空，以除去汽化了的低聚物、环状化 合物、和其他杂质；所有容体管道都必须保温，其温度保持在聚苯硫 醚树脂熔点之上15-50℃的范围内；计量泵变频电机频率受喂料的多 少和纤维的线密度限制的，其频率一般在2-30赫兹的范围之内；一 般喷丝组件压力保持在1-28Mpa之间，造箱温度也必须保持在聚苯 硫醚树脂熔点之上15-50℃的范围内，喷丝组件使用前预处理温度也 要保持在聚苯硫醚树脂熔点之上15-50℃的范围内；丝条结晶固化区 一方面要根据当地气温适当调节，另方面还根据纤维的线密度或牵伸 率来调节，对于卷绕机变频电机频率一方面受到喂料机喂料的多少限 制，考虑到生产纤维线密度限制，卷绕机变频电机频率一般控制在 5-200赫兹的范围内，同时在一级卷绕机和二级卷绕机之间存在一定 的赫兹差异，即卷绕机卷绕速度差异。

下面结合实施例对本发明的工艺作进一步的详述。

实施例1

采用工艺为：纤维级聚苯硫醚树脂前处理——，抽真空、螺杆 挤出机熔融——熔体计量泵——强制过滤、喷丝组件——丝条冷却— —卷绕落筒；采用如下的工艺条件造出初生丝。