一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體及利用其制備沉析纖維的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體及利用其制備沉析纖維的方法，采用一種苯二胺單體和兩種苯二甲酰氯單體制備的一種三元芳香聚酰胺聚合體，采用一種極性溶劑稀釋后，中和，并將中和后的三元芳香聚酰胺樹脂不經(jīng)過濾直接注入高速旋轉(zhuǎn)的機械剪切設備，同時注入復配沉析劑，得到沉析纖維懸浮液。洗滌除去懸浮液中包含的溶劑、鹽、助劑以及其它雜質(zhì)，得到能夠進行芳綸紙制備的三元芳香聚酰胺沉析纖維。本方法制備的芳香族聚酰胺沉析纖維具備一定的熔點，且熔點高于340℃，且制備過程簡單，中和后不用過濾環(huán)節(jié)，直接剪切成型，成品形態(tài)能夠精確控制，均勻度好，避免了粗大纖維的產(chǎn)生，且制備的沉析纖維對芳綸紙的致密程度具有較好的改善提高。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體及利用其制備沉析纖維的方法
本專利技術涉及絕緣材料，具體涉及一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體及利用其制備沉析纖維的方法。
技術介紹
聚酰胺沉析纖維俗稱芳綸紙，是芳香族聚酰胺聚合物用量極大的領域之一，目前全球用于芳綸紙制造的芳香族聚酰胺聚合物近1.5萬噸。采用該材料制備的芳綸紙具有優(yōu)良的耐高溫絕緣特性，能夠廣泛用于各類電氣絕緣材料。盡管芳香族聚酰胺聚合物制備的芳綸紙具有良好的耐高溫絕緣特性，但是由于典型的芳香族聚酰胺聚合物（如間位芳香族聚酰胺和對位芳香族聚酰胺）無熔點，使得最終制備的同等規(guī)格厚度的芳綸紙耐電壓性能很大程度上取決于芳綸紙本身的致密程度。在芳綸紙的制備中，沉析纖維的形態(tài)以及熱力學特性很大程度上影響著芳綸紙的致密性，進而影響芳綸紙的耐電壓特性。因此制備出一種具有可熔融特性的高熔點三元芳香聚酰胺沉析纖維上對芳綸紙的耐電壓特性將有進一步的提升。目前具有可熔融特性的高熔點芳香聚酰胺材料研究主要集中在半芳香族尼龍產(chǎn)品，如以可樂麗公司為代表開發(fā)的半芳香族尼龍（日本專利：No.2001-169159;中國專利：02126383.3以及200410075135.0），但其采用的主要原料為二元羧酸和二元胺，從而導致最終的產(chǎn)品熔點較低（308℃），不適于做高溫用紙的沉析纖維材料。高熔點類代表材料中，中國專利ZL201410025194.0了一種聚酰胺酰亞胺沉析纖維的制備方法，但其經(jīng)化學環(huán)化脫水得到的聚酰胺酰亞胺聚合物溶液由于含有部分環(huán)化產(chǎn)物，易導致在沉析過程中纖維形態(tài)以及均勻度相對較難精細控制，有粗大纖維產(chǎn)生的可能性，對芳綸紙的致密程度較難保障。本申請人在早先通過公開號CN105384929A公開了一種可熔融芳香族聚酰胺聚合體，是在原有芳綸的基礎上，通過引入新型二酰氯結構化合物，對分子結構進行了改性，改變了其原有的高溫直接碳化的性能，使其具有了一定的熔點，極大可能的保留了芳綸原有的優(yōu)異特性。但該制備方法得到的具有可熔融特性的高熔點芳香聚酰胺聚合體，其中含有大量鹽酸產(chǎn)物，需經(jīng)過中和處理后方能進行使用。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有高溫熔融特性的芳香族聚酰胺聚合體，以及利用該聚合體制備沉析纖維的方法。一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體，其特征在于：由一種苯二胺單體和兩種苯二甲酰氯單體聚合而成。進一步地，所述的苯二胺單體選自間苯二胺或?qū)Ρ蕉罚凰龅谋蕉柞Ｂ葐误w一種為間苯二甲酰氯或?qū)Ρ蕉柞Ｂ龋硪环N為己二酰氯、癸二酰氯、壬二酰二氯、辛二酰氯、戊二酰氯、反丁烯二酰氯、六氟戊二酰氯、癸基二酰二氯、2-甲基環(huán)丙烷-1,1-二酰氯、2,2,3-三甲基丁二酰二氯、環(huán)丙烷-1,2-二氯化合物、2-丁丙二酰氯、己二酰氯-D8、2,3,5,6-四氯對苯二甲酰氯、偶氮苯-4,4'-二羰酰氯、2,6-吡啶二甲酰氯、2,2-氧化二乙酰氯、[2,2’-聯(lián)吡啶]-6,6’-二羧酸、4,4'-二酰氯二苯醚、2,2-二硫二苯甲酰氯、1,4-亞苯基二丙烯酰氯、4,4’-聯(lián)苯基乙酰氯或2-（3-氟丙基）丙二酰氯。利用該聚合體制備沉析纖維的方法，包括如下步驟：a.用一種苯二胺單體和兩種苯二甲酰氯單體制備出比濃黏度范圍為500-1700的三元芳香聚酰胺聚合體；b.將步驟a的三元芳香聚酰胺聚合體用極性溶劑進行稀釋；c.將步驟b稀釋后的三元芳香聚酰胺聚合體中加入中和劑進行中和后形成三元芳香聚酰胺樹脂，控制三元芳香聚酰胺樹脂的比濃黏度范圍為10-90；d.將步驟c中和后的三元芳香聚酰胺樹脂無需過濾直接注入高速旋轉(zhuǎn)的機械剪切設備進行剪切，刀具邊緣有效線速度要大于1000m/min，期間同時注入沉析劑，得到沉析纖維懸浮液；e.洗滌除去步驟d懸浮液中包含的溶劑、鹽、助劑以及其它雜質(zhì)，得到能夠進行芳綸紙制備的三元芳香聚酰胺沉析纖維。進一步地，所述的極性溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。進一步地，所述的中和劑選自氫氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸氫銨、氨水中的一種。進一步地，所述的沉析劑為三種化合物復配沉析劑，其中兩種化合物為DMAC和氯化物無機鹽，第三種化合物選自羧甲基羥乙基纖維素、海藻酸鈉、海藻酸鉀、聚乙烯醇中的一種。更進一步地，步驟c中控制三元芳香聚酰胺樹脂的比濃黏度范圍優(yōu)選為17-67。更進一步地，所述的極性溶劑優(yōu)選二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。更進一步地，所述的中和劑優(yōu)選氫氧化鈣。本方法制備的芳香族聚酰胺沉析纖維具備一定的熔點，且熔點高于340℃，且制備過程簡單，中和后不用過濾環(huán)節(jié)，直接剪切成型，成品形態(tài)能夠精確控制，均勻度好，避免了粗大纖維的產(chǎn)生，且制備的沉析纖維對芳綸紙的致密程度具有較好的改善提高。具體實施方式為進一步說明本專利技術，以下為具體實施例方式，但不應看作是對本專利技術的限制。實施例1采用間苯二胺單體和間苯二甲酰氯、4,4'-二酰氯二苯醚單體制備出比濃黏度范圍為900的高熔點三元芳香聚酰胺聚合體，并經(jīng)二甲基乙酰胺進行稀釋后，控制三元芳香聚酰胺樹脂的比濃黏度范圍優(yōu)選為19，采用氫氧化鈣中和，并將中和后的三元芳香聚酰胺樹脂直接注入邊緣有效線速度為1200m/min高速旋轉(zhuǎn)的機械剪切設備，同時注入含有DMAC、氯化鈣以及羧甲基羥乙基纖維素的三種化合物復配沉析劑，得到沉析纖維懸浮液。洗滌除去懸浮液中包含的溶劑、鹽、助劑以及其它雜質(zhì)，得到能夠進行芳綸紙制備的三元芳香聚酰胺沉析纖維。實施例2采用對苯二胺單體和間苯二甲酰氯、3,3'-二酰氯二苯醚單體制備出特性黏度為比濃黏度范圍為1500的高熔點三元芳香聚酰胺聚合體，并經(jīng)N-甲基吡咯烷酮進行稀釋后，控制三元芳香聚酰胺樹脂的比濃黏度范圍優(yōu)選為55，采用氫氧化鈣中和，并將中和后的三元芳香聚酰胺樹脂直接注入邊緣有效線速度為1232m/min高速旋轉(zhuǎn)的機械剪切設備，同時注入含有DMAC、氯化鈣以及聚乙烯醇的三種化合物復配沉析劑，得到沉析纖維懸浮液。洗滌除去懸浮液中包含的溶劑、鹽、助劑以及其它雜質(zhì)，得到能夠進行芳綸紙制備的三元芳香聚酰胺沉析纖維。以上所述實施例僅僅是本專利技術的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本專利技術的范圍進行限定，在不脫離本專利技術設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本專利技術的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本專利技術的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體，其特征在于：由一種苯二胺單體和兩種苯二甲酰氯單體聚合而成。

【技術特征摘要】
1.一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體，其特征在于：由一種苯二胺單體和兩種苯二甲酰氯單體聚合而成。2.根據(jù)權利要求1所述的一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體，其特征在于：所述的苯二胺單體選自間苯二胺或?qū)Ρ蕉罚凰龅谋蕉柞Ｂ葐误w一種為間苯二甲酰氯或?qū)Ρ蕉柞Ｂ龋硪环N為己二酰氯、癸二酰氯、壬二酰二氯、辛二酰氯、戊二酰氯、反丁烯二酰氯、六氟戊二酰氯、癸基二酰二氯、2-甲基環(huán)丙烷-1,1-二酰氯、2,2,3-三甲基丁二酰二氯、環(huán)丙烷-1,2-二氯化合物、2-丁丙二酰氯、己二酰氯-D8、2,3,5,6-四氯對苯二甲酰氯、偶氮苯-4,4'-二羰酰氯、2,6-吡啶二甲酰氯、2,2-氧化二乙酰氯、[2,2’-聯(lián)吡啶]-6,6’-二羧酸、4,4'-二酰氯二苯醚、2,2-二硫二苯甲酰氯、1,4-亞苯基二丙烯酰氯、4,4’-聯(lián)苯基乙酰氯或2-（3-氟丙基）丙二酰氯。3.利用權利要求1或2所述的一種高熔點三元芳香聚酰胺聚合體制備沉析纖維的方法，包括如下步驟：a.用一種苯二胺單體和兩種苯二甲酰氯單體制備出比濃黏度范圍為500-1700的三元芳香聚酰胺聚合體；b.將步驟a的三元芳香聚酰胺聚合體用極性溶劑進行稀釋；c.將步驟b稀釋后的三元芳香聚酰胺聚合體中加入中和劑進行中和后形成三元芳香聚酰胺樹脂，控制三元芳香聚酰胺樹脂的比濃黏度范圍為10-90；d.將步驟c中和后的三元芳...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：鄧召良，任仲愷，宋金苓，呂繼平，于琛鈺，潘士東，
申請(專利權)人：煙臺泰和新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37