[发明专利]一种生产芳香族聚-1;3;4-噁二唑长丝的方法

说明书

本发明提供一种生产芳香族聚‑1,3,4‑噁二唑长丝的方法，包括如下步骤：1)纺丝原液经过滤与脱泡后通过喷丝帽挤出形成细流，进入凝固浴中；2)喷丝帽挤出的细流通过凝固浴在凝固成型装置中凝固形成初生纤维，所述凝固成型装置包括凝固浴槽和圆形凝固管道两部分；3)初生纤维离开凝固浴后，对初生纤维进行一种拉伸程序，其中，该初生纤维在一种硫酸水溶液中进行拉伸；4)得到的拉伸长丝用水洗涤，除去溶剂和杂质；5)洗涤后纤维经过烘干、热处理、上油后卷绕成筒。所述生产方法，采用湿法纺丝的工艺连续稳定制造POD长丝，使用该方法制得的POD长丝表面光洁，力学性能优异。

【技术领域】

本发明属于化学合成纤维技术领域，具体地，涉及一种生产芳香族聚-1,3,4-噁二唑长丝的方法。

【背景技术】

芳香族聚-1,3,4-噁二唑(Aromatic Polyoxadiazole，POD)的分子链中苯环和噁二唑交替排列形成大分子结构，具有极佳的热稳定性、优异的阻燃性、良好的手感和纺织加工性能。其耐温等级高达250℃，可以承受400℃的瞬间高温而结构不发生破坏，同时其抗收缩性能绝佳，即使在燃烧时，也基本不会收缩。

对于芳香族POD，由于链段含有芳香族基团，使得大分子链呈刚性棒状结构，极大的提高了聚合物热稳定性，其热分解温度高达520℃，耐热性能大大超过了脂肪族POD。不仅如此，由于噁二唑基团的亲电子性，以及与苯环的共轭结构，使得芳香族POD在光电材料、半导体材料、绝缘材料等方面都有很好的应用前景。

此外，相对于其他高性能芳杂环聚合物，如Nomex、Kevlar、PI、PBO等，芳香族POD更有着原料易得、合成简单、加工容易等优势，有较好的工业化前景。目前，国内外对于POD的研究更多集中在芳香族类。

并且其应用方向主要是光电材料方面，而对于POD聚合过程中的成环机理及控制、纺丝成型工艺、POD纤维结构与性能以及实现具备功能化POD纤维的基础研究相对比较少。

目前国内已经成功实现POD短纤的产业化生产，产品广泛应用于个体防护、高温烟气除尘、绝缘纸等领域。与短纤维相比，POD长丝制成的长丝纱力学性能更加优秀，可以制成缝纫线、针织物和编织物应用于阻燃面料、滤料基布及缝制、复合材料等领域。

POD纤维通过溶液纺丝的方法成型，虽然湿法纺丝和干法纺丝均有采用，但产业化的POD纤维以湿法纺丝为主。

对于POD纤维，目前国内主要存在如下专利文献：

中国专利公开号：CN104831400A，公开了一种低粘度芳族聚噁二唑溶液、制备所述芳族聚噁二唑溶液的方法、所述芳族聚噁二唑溶液在制备芳族聚噁二唑纤维中的用途，还涉及由所述芳族聚噁二唑溶液制备的芳族聚噁二唑纤维、制备所述芳族聚噁二唑纤维的方法，以及所述芳族聚噁二唑纤维在制备绝缘材料，例如绝缘纸中的用途。然而，该专利主要专注芳香族聚噁二唑的制备方法，对于芳香族聚噁二唑纤维(即POD纤维)的制备只是简要提及，并未给出详尽方法。

【发明内容】

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种生产芳香族聚-1,3,4-噁二唑长丝的方法，所述生产方法，采用湿法纺丝的工艺连续稳定制造POD长丝，使用该方法制得的POD长丝表面光洁，力学性能优异。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种生产芳香族聚-1,3,4-噁二唑长丝的方法，包括如下步骤：

1)纺丝原液经过滤与脱泡后通过喷丝帽挤出形成纺丝细流，所述纺丝原液温度在70～120℃；

2)将步骤1)所得纺丝细流送入凝固浴，凝固、拉伸形成初生纤维，凝固浴温度为10～70℃，纺丝细流在凝固浴中的停留时间为12～45s，拉伸比为80～150％；