一种聚苯硫醚短纤维的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113293453A(43)申请公布日2021.08.24(21)申请号202110590949.1D01D10/02(2006.01)(22)申请日2021.05.28(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100029北京市朝阳区朝阳门北大街22号(72)发明人崔华帅吴鹏飞史贤宁崔宁李杰黄庆杨雨强张志全王彦宁付会娟(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277代理人刘新宇李茂家(51)Int.Cl.D01F6/76(2006.01)D01F11/08(2006.01)D01D5/16(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种聚苯硫醚短纤维的制备方法(57)摘要本发明公开了一种聚苯硫醚短纤维的制备方法，利用有机溶剂诱导取向原理，在聚苯硫醚短纤维纤维拉伸过程中引入诱导取向的溶剂，从而使聚苯硫醚大分子链段更容易取向和结晶，进而提高纤维的断裂强度、模量，获得高性能的聚苯硫醚纤维短纤维。该方法工艺路线简单易行，对现有设备的改动小，具有较好的市场价值。CN113293453ACN113293453A权利要求书1/1页1.一种聚苯硫醚短纤维的制备方法，其特征在于，在聚苯硫醚初生纤维集束完成后进行牵伸时引入溶剂体系，促进聚苯硫醚纤维的取向和结晶；所述聚苯硫醚短纤维的制备方法为两步法，包括以下步骤：聚苯硫醚树脂熔融挤出—纺丝成型—落筒，落筒丝束集束—油浴加溶剂体系—牵伸—紧张热定型—卷曲—干燥—切断。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚苯硫醚纺丝温度为315‑325℃。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述油浴加溶剂体系的步骤中，引入的溶剂体系为四氯化碳溶液；四氯化碳溶液的浓度为10％‑30％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述牵伸的步骤中，牵伸采用热板牵伸，牵伸温度为80‑100℃，优选为82‑95℃，进一步优选牵伸温度为85‑90℃。5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，丝束进入油浴加溶剂体系、热板牵伸工序，处于半密闭状态，含有溶剂体系的油浴槽及牵伸热板上设置抽吸装置，将受热挥发的四氯化碳溶剂抽吸进入回收装置，冷凝后进入油浴槽回收循环利用。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，丝束的在热板牵伸时的牵伸倍数为3‑6倍，优选为3.3‑4.5倍。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，紧张热定型采用热辊定型，温度为180‑220℃，优选为195‑210℃。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，经过溶剂体系诱导取向结晶加工的聚苯硫醚短纤维的取向度为70‑85％，结晶度为55‑65％。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备的聚苯硫醚短纤维断裂强度为4.8‑5.7cN/dtex，初始模量为145‑290cN/dtex。2CN113293453A说明书1/2页一种聚苯硫醚短纤维的制备方法技术领域[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚苯硫醚短纤维的生产方法。背景技术[0002]聚苯硫醚(PPS)纤维是高技术、高性能纤维的一个重要品种，由高分子量聚苯硫醚纺制而成，具有优异的耐化学腐蚀性(200℃下无溶剂可溶)、150～200℃长期使用的热稳定性、良好的机械性能和优良的电绝缘性能。PPS纤维耐化学腐蚀性仅次于聚四氟乙烯，极限氧指数为33以上，属于性能优异的不燃材料；该纤维具有出色的耐疲劳性和抗蠕变性能，尺寸稳定性好，在高温下和吸湿后尺寸几乎不变。[0003]聚苯硫醚短纤维产品已经成为燃煤电厂烟道气袋式除尘的首选滤材。PPS纤维的诸多优异性能使其用途不断被开发，用该纤维制成针刺毡用于造纸工业的烘干机上，是较为理想的耐热和耐腐蚀材料；其针刺非织造布或机织物可用于制作电子工业的特种用纸，作为耐热的腐蚀性试剂的过滤材料；其单丝或复丝织物还可用作除雾材料。另外，电子产业中的包覆材料、介电材料，宇航工业中的耐热阻燃材料也在逐渐采用PPS纤维产品，全世界PPS纤维的需求量因此逐年增加。[0004]然而，目前的PPS纤维在强度和模量上于涤纶、锦纶工业丝等相比仍较低，无法满足特殊领域如：军事、航空等对于强度、模量性能要求高的领域，这也限制了其应用的推广。因此需要开发高性能的PPS短纤维纤维。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种高强度、高模量的高性能聚苯硫醚纤维短纤维的制备方法。[0006]为了实现上述目的，特采取如下技术方案：一种聚苯硫醚短纤维的制备方法，其在聚苯硫醚初生纤维集束完成后进行牵伸时引入溶剂体系，促进聚苯硫醚纤维的取向和结晶；[0007]所述聚苯硫醚短纤维制备方法为两步法，包括以下步骤：聚苯硫醚树脂熔融挤出—纺丝成型—落筒，落筒丝束集束—油浴加