[发明专利]一种耐高温半芳香族聚酰胺超细纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚酰胺纤维技术领域，涉及一种耐高温半芳香族聚酰胺超细纤维及其制备方法。

背景技术

由于聚酰胺纤维具有强度高、回弹性好、耐磨耐腐蚀等优异的性能，被广泛应用于各种领域。美中不足的是传统的脂肪族聚酰胺纤维(例如PA6、PA66等)耐热性不佳，在150℃时历经5小时即变黄，170℃开始软化，到215℃开始熔化，且耐酸性较差。这就限制了尼龙纤维在高温条件及特殊化学条件下的应用。

半芳香族聚酰胺由于在聚酰胺分子链中引入了芳香环，从而提高了耐热性和力学性能，降低了吸水率，具有良好的耐化学腐蚀性。用半芳香族聚酰胺纺制的纤维将具有高耐热性，在高温下蠕变小、收缩率低及很好的机械性能，高柔软性、优异的耐磨性、优异的尺寸稳定性、良好的耐化学性、良好的与橡胶的粘合性，尤其适用于150℃以上的高温环境及特殊化学环境，可开发其产品用于腐蚀性较强，工作温度较高的废液、废气及烟尘等的过滤。关于半芳香族聚酰胺纤维的开发很有限。聚对苯二甲酰己二胺树脂(PA6T)的熔点高达370℃，高于其分解温度，采用硫酸为溶剂纺丝成型(文献“Recent Patents on Aromatic Polyamides”出自Recent Patents on Materials Science 2009，2，190-208)，而无法采用熔融纺丝法制备纤维。专利US3941755及US4022756则公开了一种共聚物6TA/6IA，可采用熔融纺丝法制备纤维。该共聚物是由对苯二甲酰己二胺盐(6TA)和间苯二甲酰己二胺盐(6IA)聚合得到，通过添加6IA组分制备其共聚物来破坏分子链规整度从而降低熔点。《Melt Spinning and Laser-Heated Drawing of a New SemiAromatic Polyamide，PA9-T Fiber》，J Polym Sci Part B：Polym Phys，42：433-444，公开了一种由对苯二甲酰1，9-壬二胺与对苯二甲酰2-甲基-1，8-辛二胺组成的共聚物PA9-T纤维。在现有技术中均未涉及如本发明所示的耐高温半芳香族聚酰胺超细纤维。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐高温半芳香族聚酰胺超细纤维，该超细纤维的细度小于0.01dtex，具有优异的耐高温性能、优良的热稳定性和形态稳定性、良好的耐化学腐蚀性，适用于各种高温环境及特殊化学环境，尤其是过滤材料的上佳选择。

本发明的另一个目的是提供一种上述耐高温半芳香族聚酰胺超细纤维的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种耐高温半芳香族聚酰胺超细纤维，该纤维由包含以下质量分数的组分制成：

半芳香族聚酰胺    35-75wt％，

聚烯烃            24-55wt％，

相容剂            1-10wt％。

所述的半芳香族聚酰胺为50-70wt％，为分子链中引入芳香环的聚酰胺，由如下结构式的均聚物或共聚物构成：

其中：

50≤聚合度X≤200，优选70≤X≤170；25≤聚合度Y≤100，优选35≤Y≤85；7≤n≤16，优选9≤n≤14；7≤m≤16，优选9≤m≤14。

更优选地，用T代表对苯二甲酸，用I代表间苯二甲酸，n、m为胺所含碳数目。当n、m分别为7、12、16时，半芳香族聚酰胺均聚物则分别表示为PA7T、PA7I、PA12T、PA12I、PA16T或PA16I；半芳香族聚酰胺共聚物为PA7T/16I、PA12T/12I或PA16T/PA7I。例如，当n为7，m为12时，半芳香族聚酰胺均聚物则分别表示PA7T和PA12I，半芳香族聚酰胺共聚物表示为PA7T/12I。

所述的半芳香族聚酰胺共聚物为PA7T/16I或PA10T/12I。

所述的半芳香族聚酰胺均聚物为PA7T、PA16T、PA9I或PA14I。

所述的聚烯烃为28-43wt％，选自聚丙烯或聚乙烯中的一种或一种以上。

所述的相容剂为2-7wt％，选自烯烃接枝马来酸酐，优选聚丙烯接枝马来酸酐或聚乙烯接枝马来酸酐中的一种或一种以上。

本发明还提供了一种上述耐高温半芳香族聚酰胺超细纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：