[发明专利]对位芳族聚酰胺纤维

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请号为“200980112124.6”，申请日为2009年3月31日，发明名称为“对位芳族聚酰胺纤维及其制备方法”。

技术领域

本发明涉及一种对位芳族聚酰胺纤维，更具体地，涉及一种具有高表面均匀度和高强度的对位芳族聚酰胺纤维及其制备方法。

背景技术

芳族聚酰胺纤维可分为对位芳族聚酰胺纤维和间位芳族聚酰胺纤维，其中，对位芳族聚酰胺纤维被制成为苯环通过酰胺基(CONH)直线连接的结构。此时，5mm厚的对位芳族聚酰胺纤维的强度可以提起并保持住一辆两吨重的车。因此，对位芳族聚酰胺纤维被用于航空航天工业和研制防弹材料的工业等各种先进技术领域。

通常被称为芳族聚酰胺纤维的芳香族的聚酰胺纤维的制造过程包括以下步骤：通过在含有N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的聚合溶剂中使芳族二胺和芳族二酰基氯(aromatic diacid chloride)聚合来制备聚芳酰胺；通过在浓硫酸溶液中溶解所述聚芳酰胺来制备纺丝液；以及通过使用喷丝头和凝固浴池对所述纺丝液进行纺丝来制备细丝。

芳族聚酰胺纤维具有皮芯结构，其中，芳族聚酰胺纤维的表层模量高于芳族聚酰胺纤维的芯部的模量。就是说，如果向芳族聚酰胺纤维施加压力，那么所述压力集中作用于芳族聚酰胺纤维的表层。因此，芳族聚酰胺纤维的表层的物理性质是决定芳族聚酰胺纤维强度的最重要要素。

然而，由于现有的芳族聚酰胺纤维制备方法是在不考虑芳族聚酰胺纤维的表层的情况下实施的，因此不能获得高强度的芳族聚酰胺纤维。

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题而提出本发明，并且，本发明的目的是提供一种芳族聚酰胺纤维及其制备方法，本发明可以避免现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种对位芳族聚酰胺纤维及其制备方法，所述对位芳族聚酰胺纤维通过提高芳族聚酰胺纤维表面均匀度而具有高强度。在下文中，芳族聚酰胺纤维指的是对位芳族聚酰胺纤维。

本发明的其它优点、目的和特征将在下面的说明中部分地给出，并且对于本领域普通技术人员来说，部分地通过查阅下文或从实践本发明来了解而变得显而易见。通过在说明书和本文的权利要求以及附图中所具体指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其它优点。

技术方案

在研究高强度的芳族聚酰胺纤维的制备方法期间，发现芳族聚酰胺纤维的表面均匀度对芳族聚酰胺纤维的强度有影响。就是说，芳族聚酰胺纤维的高表面均匀度可以提高芳族聚酰胺纤维的强度。

此外，当研究提高芳族聚酰胺纤维的表面均匀度的方法时，发现可以通过控制纺丝过程提高芳族聚酰胺纤维的表面均匀度。

为了达到这些目的和其它优点并与本发明的目的相一致，如在此具体和概括描述的，一种芳族聚酰胺纤维的制备方法包括以下步骤：通过使芳族二胺和芳族二酰基卤(aromatic diacid halide)聚合来制备聚芳酰胺；通过使芳族二胺和芳族二酰基卤(aromatic diacid halide)聚合来制备聚芳酰胺；通过在溶剂中溶解所述聚芳酰胺来制备纺丝液；以及通过喷丝头挤出所述纺丝液，并且使所述纺丝液顺序地通过气隙、装满凝固溶液的凝固浴池和与凝固浴池的底部相连接的具有喷射口的凝固管，以获得细丝，其中，从容纳在凝固浴池中的凝固溶液的上表面到凝固管的喷射口的距离在10至35mm的范围内。

在本发明的另一方面，提供一种对位芳族聚酰胺纤维，所述对位芳族聚酰胺纤维形成为酰胺基与芳环相连接，并且芳环通过酰胺基直线连接的结构，其中，表面粗糙度为RMS(Root Mean Square，均方根)0.2μm或更小，抗张强度在22g/d和26g/d之间的范围内。

有益效果

根据本发明的芳族聚酰胺纤维及其制备方法具有以下优点。

由于优化的纺丝可以提高芳族聚酰胺纤维的表面均匀度，因此提高抗张强度和伸长性能。

附图说明

图1是图示根据本发明一个实施例的纺丝设备的示意图。

具体实施方式

现在将对本发明的优选实施例进行详细说明，其例子在附图中阐明。在任何可能的地方，在所有的附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。

在下文中，将参照附图描述根据本发明的芳族聚酰胺纤维及其制备方法。

1、制备聚芳酰胺

首先，制备聚合溶剂。

通过向有机溶剂中加入无机盐来制备聚合溶剂。