CN104630960A - 由含砜基的芳香族聚合物纤维和聚苯硫醚纤维制成的纱线和织物及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含由含砜基的芳香族聚合物纤维和聚苯硫醚纤维制成的阻燃纱线和由其制得的织物和服装，以及他们的制备方法。本发明涉及一种纱线，其包含一种含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和聚苯硫醚纤维(B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：问位的含有二胺基的芳香族单体(a)；含砜基和氨基的单体(b)；对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)；在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10％。所述纱线同时兼具良好的耐高温性和耐化学性，能够广泛应用于高温化学腐蚀的工作环境中。

Description

由含砜基的芳香族聚合物纤维和聚苯硫醚纤维制成的纱线和织物及制备方法

技术领域

本发明涉及一种包含由含砜基的芳香族聚合物纤维和聚苯硫醚纤维制成的阻燃纱线和由其制得的织物和服装，以及他们的制备方法。所述纱线同时兼具良好的耐高温性和耐化学性，能够广泛应用于高温化学腐蚀的工作环境中。

背景技术

在一些化学腐蚀的工作环境中，如化学废水处理厂等，需要使用化学性较好的材料做化学液体过滤。随着工业的效率提升，工作温度的提高，处理的化学水溶液的温度越来越高。因此，需要同时具有耐热性和耐化学腐蚀性能的织物。

聚苯硫醚(以下称PPS)树脂具有优良的耐热性、屏蔽性、耐化学药品性、电绝缘性、耐湿热性等适合作为工程塑料的性质，可用于注塑成型、挤压成型用作各种电气、电子部件、机械部件和汽车部件、薄膜、纤维等。特别是，用作耐热性过滤器、电绝缘材料、化学腐蚀环境中的过滤材料及电池隔膜等产业用途。但是PPS纤维虽然具有优异的耐化学性能，但其耐热温度不超过180℃，其耐热水解性能也较差。尤其是，当PPS纤维用作高温化学腐蚀环境溶液处理时，其耐热性成为需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种具有优异耐高温性能的纤维，以及包含此种纤维和PPS纤维的纱线，所述纱线能够同时实现优异的耐热性和耐化学性能。

本发明涉及一种纱线，其包含一种含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和聚苯硫醚纤维(B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：

间位的含有二胺基的芳香族单体(a)；

含砜基和氨基的单体(b)；

对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)；

在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10％。

优选的，所述纱线中，按重量计含有，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)70-30％，聚苯硫醚纤维(B)30-70％；更优选的，所述纱线中，按重量计含有，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)60-40％，聚苯硫醚纤维(B)40-60％。

优选的，所述纱线中包含导电纤维。

优选的，所述导电纤维在纱线中的含量为0.5-5％，优选1-4％，更优选2-3％。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)为间苯二胺，或包含80摩尔％以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的含砜基和氨基的单体(b)为R,R’-二氨基二苯砜。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的R,R’-二氨基二苯砜选自3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或它们的混合物。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)为对苯二甲酰氯，或包含80摩尔％以上对苯二甲酰氯的混合对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的摩尔量的比例为1：0.98-1：1.01，优选为1：1。

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之比为50-80：20-50，优选60-75：25：40，更优选70-75：25-30。

优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有300℃以上的玻璃化温度，优选320℃以上的玻璃化温度，更优选340℃以上，最优选345℃以上。

优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有4cN/dtex以上的强度，优选4.5cN/dtex以上。

优选的，所述导电纤维选自金属纤维、碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维。

优选的，所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。

本发明涉及一种上述纱线的制备方法，所述方法包括：

(i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含30-70重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和30-70重量份的聚苯硫醚纤维(B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：

间位的含有二胺基的芳香族单体(a)；

含砜基和氨基的单体(b)；

对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)；

在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10％；以及

(ii)将所述纤维混合物纺成纤维。

优选的，所述纤维混合物包含70-30％重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和30-70％重量份的聚苯硫醚纤维(B)。

优选的，所述纤维混合物包含60-40％重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和40-60％重量份的聚苯硫醚纤维(B)。

优选的，所述纤维混合物中还含有导电纤维。

优选的，所述纤维混合物中含有导电纤维的含量按重量百分比计为纤维混合物的0.5-5％，优选1-4％，更优选2-3％。

本发明还涉及一种包含上述纱线的织物。

优选的，所述织物克重为100gsm-500gsm，优选150gsm-450gsm，更优选250-350gsm。

优选的，所述织物上可以覆膜。

优选的，所述膜为聚合物膜；更优选的，所述聚合物膜选自聚四氟乙烯(PTFE)膜、聚苯硫醚(PPS)膜。

优选的，所述膜为纳米纤维层。

优选的，所述纳米纤维层通过静电纺丝方法制备。

优选的，所述织物选自机织物、针织物或无纺布；更优选为，无纺布。

本发明还涉及上述织物用作高温下防化学腐蚀、高温腐蚀性液体或气体的过滤的用途。

具体实施方式

通过参见本申请具体实施方式的内容可以更易于理解本发明，但是本发明并不限于本文所述和/或所示的具体方法、条件或参数，并且本文中所用的术语仅是为了以举例的方式描述具体实施方式，并不能限制本申请权利要求要求保护的技术方案。在下文中，将描述根据本发明的由含砜基的芳香族聚合物纤维和聚苯硫醚纤维制成的阻燃纱线和由其制得的织物和服装，以及他们的制备方法。

含砜基的芳香族聚合物纤维(A)

本发明所述的含砜基的芳香族聚合物纤维中，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：

间位的含有二胺基的芳香族单体a；

含砜基和氨基的单体b；

对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c。

优选的，所述间位的含有二胺基的芳香族单体a优选自间苯二胺、3,4’-二氨基二苯醚，以及在芳香环上具有卤素、碳原子数为1-4的烷基等取代基的衍生物。进一步的，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(c)的芳香环上的氢可以独立地被以下一个或多个如下的取代基所取代或不取代，这些取代基包括卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。更优选的，所述间位的 含有二胺基的芳香族单体a为间苯二胺，或包含80摩尔％以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。

优选的，所述的含砜基和氨基的单体(b)优选自R,R’-二氨基二苯砜(DDS)、双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)或其混合物。所述的R,R’-二氨基二苯砜选自3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或它们的混合物。其中，优选仅为R,R’-二氨基二苯砜或含有80摩尔％以上，优选90摩尔％以上的R,R’-二氨基二苯砜的混合含砜基和氨基的单体。

优选的，对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c以例如对位间苯二甲酸氯化物，对苯二甲酸溴化物等，在这些芳香环上具有卤素、碳原子数为1-4的烷基等取代基的衍生物。进一步的，所述对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(b)的芳香环上的氢可以独立地被以下一个或多个如下的取代基所取代或不取代，这些取代基包括卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基。其中，优选所述对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(b)为对苯二甲酰氯本身或包含80摩尔％以上，优选90摩尔％以上的对苯二甲酰氯与其他对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(b)的混合物。

含砜基的芳香族聚合物的聚合反应中还可以加入其它含有二胺基的芳香族单体(c)，优选自间苯二胺、3,4’-二氨基二苯醚等，以及在这些芳香环上具有卤素、碳原子数为1-4的烷基等取代基的衍生物。进一步的，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(c)的芳香环上的氢可以独立地被以下一个或多个如下的取代基所取代或不取代，这些取代基包括卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基。其中，优选仅为间苯二胺或含有80摩尔％以上，优选90摩尔％以上的间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。

本发明在聚合过程中还可以加入其它共聚成分，例如对苯二胺、2，5-二氨基氯苯、2，5-二氨基溴苯、氨基甲氧基苯胺等苯衍生物、1，5-萘二胺、4，4’-二氨基二苯醚、4，4’-二氨基二苯酮、4，4’-二氨基二苯基胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷、间苯二甲酸氯化物、1，3-萘二甲酸氯化物、3，3’-联苯二甲酸氯化物、3，3’-二苯基醚二甲酸氯化物等。

在一些优选的实施方式中，所述间位的含有二胺基的芳香族单体a与含砜基和氨基的单体b的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c的摩尔量的比例为1：0.98-1：1.01，优选为1：1。所述的间位的含有二胺基的芳香族单体a与含砜基和氨基的单体b的摩尔量之比为50-80：20-50，优选60-75：25：40，更优选70-75：25-30。

本发明的含砜基的芳香族聚合物纤维具有300℃以上的玻璃化温度，优选320℃以上的玻璃化温度，更优选340℃以上，最优选345℃以上。

本发明所述的含砜基的芳香族聚合物纤维具有4CN/dtex以上的强度，优选4.5CN/dtex以上,更优选5cN/dtex以上。

本发明对于成纤聚合物的聚合方式没有特别的限定，例如可以通过以溶液聚合、界面聚合等方式进行制造。对于缩聚反应的工艺条件采用本领域的常规工艺即可，缩聚反应的温度可为≤60℃，优选≤30℃，更优选≤0℃。

所述纤维的长度，优选在2-120mm的范围内，更优选38-102mm。纤维长度不足2mm时，有时纤维之间的络合不足，造成强度不够，这是不希望的。而超过120mm时，有时会发生纤维开纤不良，这也是不希望的。

另外，含有砜基的芳香族耐高温纤维的单纤维纤度，着眼于纤维梳理时或针刺时难以引起纤维断丝、耐热性过滤器的强度不降低，优选为0.1-15旦，更优选1.5-5旦。也就是说，纤度不足0.1旦时，单纤维强度低，因此织物的强度变差，是不优选的。纤度超过15旦时，就会由于纤度过粗，制丝时容易发生纤度不匀，缺乏纺丝稳定性，也是不优选的。

本发明所述的含砜基的芳香族聚合物纤维，具备永久阻燃且250度良好的耐高温性性能，极限氧指数达到33，燃烧仅碳化无熔滴，并且具有良好的柔韧性，且本身纤维截面呈不规则腰圆型，纤维表面具有沟槽，大大增加了纤维的吸湿性和排湿性，具有良好的舒适性能。因此，将含砜基的芳香族聚合物纤维和其他耐高温阻燃纤维混合使用，能增强面料服装的舒适性作用，且保持或提升更好的阻燃热防护性能。

聚苯硫醚纤维(B)

本发明中的PPS是指含有结构式(Ⅰ)表示的对苯硫醚单元、间苯硫醚单元等苯硫醚单元作为重复单元的聚合物。

[结构式(Ⅰ)]

PPS可以为均聚物或具有对苯硫醚单元和间苯硫醚单元两者的共聚物，而且只要不脱离本发明的主旨，也可以是与其他的芳香族硫化物的共聚物或混合物。

作为本发明中使用的PPS树脂，从耐热性、耐久性的观点出发，优选使用含有上述结构式(I)所示的重复单元的对苯硫醚单元70摩尔％以上，进一步优选为90摩尔％以上的PPS树脂。在该情况下，PPS树脂中的其它共聚成分优选为间苯硫醚单元、其它芳香族硫醚单元。

另外，在不损害本发明的效果的范围内，可以在PPS树脂中添加晶核剂、消光剂、颜料、防霉剂、抗菌剂、阻燃剂或亲水剂等。

形成本发明的PPS纤维的PPS树脂的重均分子量优选为50000以上80000以下，更优选为50500以上，进一步优选为51000以上。此外，优选为70000以下，60000以下。若使用重均分子量在50000以下的PPS树脂，所得到的纤维在长期热处理时的耐热性较差，另一方面，如果使用重均分子量超过80000的PPS树脂，则熔融时的粘度过高，在纺丝时会发生断线等纺丝不良的现象，很难获得品质良好的纤维。

本发明的PPS纤维的抗拉强度优选为4.0cN/dtex以上，更优选为4.5cN/dtex，进一步优选为5.0cN/dtex以上。抗拉强度小于4.5cN/dtex时，有时不能获得本发明的可以耐受长期高温下的使用的PPS纤维。

另外，本发明的PPS纤维可以为复合的形态。作为所述复合形态，例如可以举出芯鞘型、芯鞘偏心型、海岛型、并列型、放射型、多叶型等。其中，优选纤维的拉丝性优异的芯鞘型。

作为本发明的PPS纤维的平均单纤维纤度，优选为0.5～10dtex。

导电纤维(C)

在本发明的另外一些实施方式中，本发明的纱线还含有按重量百分比计为纱线重量1-5％，优选2-4％，更优选2-3％，的导电纤维，所述导电纤维能够降低静 电在织物上积聚的倾向。

优选的，所述导电纤维选自金属纤维、碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维。优选的，所述金属纤维选自不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维、铁铬铝合金纤维、高温合金纤维。所述金属纤维的形态可以是长纤维、短纤维、粗纤维、细纤维、钢绒、异型纤维等，均适用于本发明。

优选的，所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。在一些优选的实施方案中，赋予此防静电特性的纤维是具有尼龙外皮和碳芯的皮-芯纤维。

本发明所述的碳黑复合导电纤维可以从市场上购买得到，如美国杜邦公司生产的P-140纤维、日本中纺公司生产的Belltron B31纤维、烟台泰和公司生产的泰美达间位芳纶基导电纤维。

纱线

本发明涉及一种纱线，其包含一种含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和聚苯硫醚纤维(B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：

间位的含有二胺基的芳香族单体(a)；

含砜基和氨基的单体(b)；

对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)；

在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10％。

优选的，所述纱线中，按重量计含有，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)70-30％，聚苯硫醚纤维(B)30-70％；更优选的，所述纱线中，按重量计含有，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)60-40％，聚苯硫醚纤维(B)40-60％。

优选的，所述纱线中包含导电纤维。

优选的，所述导电纤维在纱线中的含量为0.5-5％，优选1-4％，更优选2-3％。

在另一个实施方案中，本发明涉及一种上述纱线的制备方法，所述方法包括：

(i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含30-70重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和30-70重量份的聚苯硫醚纤维(B)，所述含砜基的芳香族聚 合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：

间位的含有二胺基的芳香族单体(a)；

含砜基和氨基的单体(b)；

对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)；

在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10％；以及

(ii)将所述纤维混合物纺成纤维。

优选的，所述纤维混合物包含70-30％重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和30-70％重量份的聚苯硫醚纤维(B)。

优选的，所述纤维混合物包含60-40％重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和40-60％重量份的聚苯硫醚纤维(B)。

优选的，所述纤维混合物中还含有导电纤维。

优选的，所述纤维混合物中含有导电纤维的含量按重量百分比计为纤维混合物的0.5-5％，优选1-4％，更优选2-3％。

在一个实施方案中，可通过制得纤维的紧密共混物来形成所述纤维混合物。如果需要，可使其他短纤维与该相对均匀的短纤维混合物组合。所述共混可通过本领域已知的许多方法来实现，包括将许多连续长丝线筒放在线轴架上，并且同时切割两种或更多种类型的长丝以形成切割短纤维的共混物的方法；或涉及开松不同短纤维捆，然后在开棉机、共混机和梳理机中开松和共混各种纤维的方法；或形成各种短纤维条，然后将其进一步加工形成混合物诸如在梳理机中形成纤维混合物条的方法。可采用制备纤维紧密共混合物的其他方法，只要各种类型的不同纤维可相对均匀地分布于整个共混物中。如果由所述共混物形成纱线，则所述纱线同样具有相对均匀的短纤维的混合物。一般来讲，在最优选的实施方案中，将单独的短纤维开松或分离至在纤维加工中可制得可用织物的正常程度，使得由于短纤维不良开松造成的纤维结或纤维节以及其他主要缺陷不以有损于最终织物品质的量存在。

在优选的方法中，如下制得短纤维紧密共混物：首先将得自开松捆的短纤维与任何其他短纤维(如果是附加功能所需的)混合在一起。然后使用梳理机将纤维 共混物梳成条。在纤维产业中，通常使用梳理机来分离纤维，调整纤维，并且将纤维递送到松散组合纤维的连续股线中，而无显著缠绕，其通常被称为生条。通常通过但不限于两步拉伸法将生条加工成熟条。

将所述纤维混合物制成纱线的方式可以采用本领域常规的技术手段。如使用本领域熟知的短纤维环锭纺工艺制得短纤纱线，通常短纤长度在38-51mm时采取棉纺系统；65mm-102mm采取毛纺系统精纺。加工工艺流程为：纤维抓包→棉箱混合→开松机→棉箱→喂棉机→梳棉机→并条→粗纱→细纱→络筒→混纺纱。将纱线送入后道织造工序。或者采用新型纺纱工序：抓包→棉箱混合→开松机→棉箱→喂棉机→梳棉机→并条→第一道→第二道→转杯纺(或喷气纺)→混纺纱。

根据工艺设备的不同，本发明涉及的纱线可以采用环锭纺、赛络纺、紧密纺、赛络式紧密纺、气流纺、涡流纺等方式制造。

本发明通过混合含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和聚苯硫醚纤维(B)，以及可选的导电纤维，得到的纱线，具有耐高温、强度高，且穿着舒适等优点。

织物及制品 

本发明还涉及一种得自上述纱线的织物。所述可包括但不限于织造织物、针织织物、无纺织物。一般的织物设计和构造是本领域技术人员熟知的。优选的，本发明的织物克重为100gsm-500gsm，优选150gsm-450gsm，更优选250-350gsm。

所谓“织造”织物是指，通常在织机(喷气织机、喷水织机、箭杆织机等)上形成的通过经向或纬向交织纱线，并且使纱线彼此填充或交织以形成任何织物组织(诸如平织、斜纹、缎纹、方平、缎纹、提花等)的织物。据信平织和斜纹织是商业中最常使用的组织，并且是许多实施方案中优选的。

所谓“针织”织物是指通常通过使用针将纱线圈互连而形成的织物通过大圆机或横机设备加工生产制成。具体形成的产品还分为纬编针织物和经编针织物的类型。在许多情况下，为制得针织织物，将纱线喂入到将纱线转变成织物的针织机中。如果需要，可向针织机中提供合股或未合股的多条经线或纱线；即使用常规技术，将一束纱线或一束合股纱线同时装入到针织机中并且针织成织物，或直接针织成衣着制品诸如手套。在一些实施方案中，希望通过将具有纤维紧密共混物的一种或多种短纤纱与一种或多种其他短纱或连续长丝纱线同时喂入，从而将 功能性添加到针织织物中。可调节针织紧密度以满足任何具体的需要。已在例如单面针织物和毛圈针织物花纹中发现了防护服装性能的非常有效的组合。

所谓“无纺”织物指的是一种具有独立纤维或线结构的网，它们是层叠的，但不是以规整方式形成，所述规整的方式如针织或机织工艺。无纺织物可由多种方式制造，如熔喷工艺，纺粘工艺以及粘接梳理网工艺。

在一些实施方式中，所述织物上可以覆膜。优选的，所述膜为聚合物膜；更优选的，所述聚合物膜选自聚四氟乙烯(PTFE)膜、聚苯硫醚(PPS)膜。在一些优选的实施方式中，所述膜为纳米纤维层。所述纳米纤维层通过静电纺丝方法制备。

在一些实施方案中，纱线可用于制备用作高温下防化学腐蚀、高温腐蚀性液体或气体的过滤的的阻燃防护服装。

本发明的有益效果

现有的PPS纤维材料制成的织物,虽然其耐化学性优秀，但是耐热等级不超过180℃，耐热水解性较差。本发明所涉及的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有250度的耐高温性，耐酸的化学性较好，耐碱化学性一般，耐热水解性很好，具有永久的阻燃性能，是较好的高温抗老化和化学惰性的材料。将含砜基的芳香族聚合物纤维(A)与聚苯硫醚(PPS)纤维(B)进行复配使用，可以发挥两种纤维的优点，改善PPS的耐高温性能和耐热水解性，同时PPS也改善了含砜基的芳香族聚合物纤维(A)的耐碱性，即其混合产品即具有良好的耐高温性能及耐热水解，有具有良好的耐酸碱性。

测试方法

高温热处理强度保持率：

根据GB 3923.1-1997纺织品断裂强力和断裂伸长的测定标准，将试样裁剪成50mm×300mm，名义加持长度为200mm。测定其断裂强力，记为N。将条样放入200℃烘箱，200小时后，按照上述标准测定其断裂强力记为Nt，强力保持率μ＝Nt/N×100％

高温酸处理强度保持率:

将上述条样浸泡在浓度为30％的H2SO4中，放入80℃的烘箱中，100h后，测定其断裂强力，记为Na1。在80℃，30％硫酸中300h，测定断裂强力记为Na2。

100h后的强度保持率＝Na1/N×100％

300h后的强度保持率＝Na2/N×100％

高温碱处理强度保持率：

将上述条样浸泡在浓度为10％的NaOH中，放入80℃的烘箱中，100h后，测定其断裂强力，记为Nb1。在80℃，10％的NaOH中300h，测定断裂强力记为Nb2。

100h后的强度保持率＝Nb1/N×100％

300h后的强度保持率＝Nb2/N×100％

实施例和比较例

本发明可有下列实施例示例，但不限于下列实施例。以下实施例和对比例的实验数据在表1中列出。

实施例1

含砜基的芳香族聚合物纤维/PPS纤维50/50混合，纺纱支数16s/2，织物克重450gsm，平纹

1、纺纱：将50％含砜基的芳香族聚合物纤维，50％PPS纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA231A梳棉机→FA302并条机→FA481粗纱机→FA506细纱机，制成工业防护服用纱线。

2、织造：制成的纱线经GS669型络筒机制成纱筒，送到GA747型剑杆织机上制成平纹织物。

实施例2

含砜基的芳香族聚合物纤维/PPS纤维70/30混合，纺纱支数30s/2，织物克重250gsm，斜纹

1、纺纱：将70％含砜基的芳香族聚合物纤维，30％PPS放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA231A梳棉机→FA302并条机→FA481粗纱机→FA506细纱机，制成工业防护服用纱线。

2、织造：制成的纱线经GS669型络筒机制成纱筒，送到GA747型剑杆织机上制成斜纹织物。

实施例3

含砜基的芳香族聚合物纤维/PPS纤维/碳素纤维65/30/5混合，纺纱支数40s/2，织物克重150gsm，平纹

1、纺纱：将65％含砜基的芳香族聚合物纤维，30％PPS，5％碳素纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA231A梳棉机→FA302并条机→FA481粗纱机→FA506细纱机，制成工业防护服用纱线。

2、织造：制成的纱线经GS669型络筒机制成纱筒，送到GA747型剑杆织机上制成平纹织物。

实施例4

含砜基的芳香族聚合物纤维/PPS纤维/碳素纤维60/38/2混合，纺纱支数16s/2，织物克重450gsm，平纹

1、纺纱：将60％含砜基的芳香族聚合物纤维，38％PPS，2％碳素纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA231A梳棉机→FA302并条机→FA481粗纱机→FA506细纱机，制成工业防护服用纱线。

2、织造：制成的纱线经GS669型络筒机制成纱筒，送到GA747型剑杆织机上制成平纹织物。

对比例1

100％PPS纤维，纺纱支数40s/2，克重150gsm，平纹

1、纺纱：将100％PPS纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA231A梳棉机→FA302并条机→FA481粗纱机→FA506细纱机，制成工业防护服用纱线。

2、织造：制成的纱线经GS669型络筒机制成纱筒，送到GA747型剑杆织机上制成平纹织物。

对比例2

芳纶1313/PPS纤维，50/50,纺纱支数16s/2，克重450gsm，斜纹

1、纺纱：将50％芳纶1313，50％PPS纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA231A梳棉机→FA302并条机→FA481粗纱机→FA506细纱机，制成工业防护服用纱线。

2、织造：制成的纱线经GS669型络筒机制成纱筒，送到GA747型剑杆织机上制成斜纹织物。

对比例3

芳纶1313纤维/PPS纤维70/30混合，纺纱支数30s/2，织物克重250gsm，平纹

1、纺纱：将70％芳纶1313，30％PPS放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA231A梳棉机→FA302并条机→FA481粗纱机→FA506细纱机，制成工业防护服用纱线。

2、织造：制成的纱线经GS669型络筒机制成纱筒，送到GA747型剑杆织机上制成平纹织物。

表1

Claims (14)

1.一种纱线，其包含一种含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和聚苯硫醚纤维(B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：

间位的含有二胺基的芳香族单体(a)；

含砜基和氨基的单体(b)；

对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)；

在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10％；优选的，所述纱线中，按重量计含有，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)70-30％，聚苯硫醚纤维(B)30-70％；更优选的，所述纱线中，按重量计含有，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)60-40％，聚苯硫醚纤维(B)40-60％。

2.根据权利要求1所述的纱线，所述纱线中包含导电纤维；

优选的，所述导电纤维在纱线中的含量为0.5-5％，优选1-4％，更优选2-3％。

3.根据权利要求1或2所述的纱线，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代；

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)为间苯二胺，或包含80摩尔％以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。

4.根据权利要求1-3任一项所述的纱线，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的含砜基和氨基的单体(b)为R,R’-二氨基二苯砜；

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的R,R’-二氨基二苯砜选自3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或它们的混合物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的纱线，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代；

优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)为对苯二甲酰氯，或包含80摩尔％以上对苯二甲酰氯的混合对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物。

6.根据权利要求1-5任一项所述的纱线，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的摩尔量的比例为1：0.98-1：1.01，优选为1：1。

7.根据权利要求1-6任一项所述的纱线，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中，所述的间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之比为50-80：20-50，优选60-75：25：40，更优选70-75：25-30。

8.根据权利要求1-7任一项所述的纱线，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有300℃以上的玻璃化温度，优选320℃以上的玻璃化温度，更优选340℃以上，最优选345℃以上；

优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有4cN/dtex以上的强度，优选4.5cN/dtex以上。

9.根据权利要求优1-8任一项所述的纱线，所述导电纤维选自金属纤维、碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维；

优选的，所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。

10.一种如权利要求1-9任一项所述纱线的制备方法，所述方法包括：

(i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含30-70重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和30-70重量份的聚苯硫醚纤维(B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：

间位的含有二胺基的芳香族单体(a)；

含砜基和氨基的单体(b)；

对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)；

在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10％；以及

(ii)将所述纤维混合物纺成纤维；

优选的，所述纤维混合物包含70-30％重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和30-70％重量份的聚苯硫醚纤维(B)；

更优选的，所述纤维混合物包含60-40％重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和40-60％重量份的聚苯硫醚纤维(B)。

11.根据权利要求10所述的制备方法，所述纤维混合物中还含有导电纤维。

优选的，所述纤维混合物中含有导电纤维的含量按重量百分比计为纤维混合物的0.5-5％，优选1-4％，更优选2-3％。

12.一种包含如权利要求1-9任一项所述纱线的织物；

优选的，所述织物克重为100gsm-500gsm，优选150gsm-450gsm，更优选250-350gsm。

13.根据权利要求12所述的织物，所述织物上可以覆膜。

优选的，所述膜为聚合物膜；进一步优选的，所述聚合物膜选自聚四氟乙烯(PTFE)膜、聚苯硫醚(PPS)膜；

更优选的，所述膜为纳米纤维层；进一步优选的，所述纳米纤维层通过静电纺丝方法制备。

14.一种如权利要求12或13所述织物的用途，其用作高温下防化学腐蚀、高温腐蚀性液体或气体的过滤，或用作防护服装。