CN107815745B - 一种生产pbo纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产PBO纤维的方法，包括预聚合、后聚合以及纺丝过程，通过精确控制生产过程中，预聚合物料的特性粘度为0.1～1dl/g，后聚合物料的特性粘度为15～27dl/g以及进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为18～28dl/g的特定工艺模式，制备得到PBO纤维。本发明方法通过合理选择生产过程中特定阶段的物料作为控制点，以控制其特性粘度的方式来实现后续纺丝工艺的稳定性，避免了由于现有技术各阶段仅采用温度、时间限定进行聚合而造成的后续纺丝速率低和断丝等问题，解决了现有PBO纤维大规模的生产问题，不仅能将后序纺丝速度提高至400～500 m/min，还能保障每批次产品的一致性。
Description
技术领域
本发明是一种生产PBO纤维的方法，具体涉及一种对聚对苯撑苯并双噁唑（PBO）纤维的生产控制方法，属于特种高分子材料领域。
背景技术
聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纤维，具有优良的力学性能，其强度不仅超过钢纤维，而且高于碳纤维。在力学性能上，PBO纤维的强度及弹性模量约为对位芳纶纤维的2倍，其模量被认为是直链高分子聚合物的极限模量，其模量可达到5.8Gpa，PBO纤维的耐热性能也十分的优异，热分解温度高达650℃，工作温度高达300-500℃之间，在300℃空气中保持100h后，强度保持率为48%左右，在500℃空气中保持100h后，强度保持率仍然能保持40%，高模丝HM在400℃下，模量保持率可保持75%，而且PBO纤维还具有最高的氧极限指数达到68，阻燃性能在所有有机纤维中最高，其突出的综合性能，被誉为21世纪的“超级纤维”。
合成PBO纤维的一种主要单体是4,6-二氨基间苯二酚（简称为DAR），再与对苯二甲酸反应，最后采用干喷-湿纺工艺制成PBO纤维，目前产品分为两种：一种是直接通过纺丝生产的纤维，称为初生纤维（AS）；另一种是经过热处理得到的高模量纤维，称为高模纤维（HM）。PBO纤维的制造工艺主要包括单体合成、聚合和纺丝三个步骤，其制备方法很多，工艺较为成熟的路线主要有三条：A.如图1所示的中蓝晨光的PBO纤维生产工艺；B.如图2所示的东华大学的PBO纤维生产工艺；C.如图3所示的浙江工业大学PBO纤维生产工艺。目前，国外商品化的此类产品仅有Toyobo公司生产的Zylon牌号产品，国内PBO纤维商品化生产还未见报道。
上述工艺路线A，即现有专利文献CN102943316A（一种生产聚对苯撑苯并双噁唑PBO纤维的工艺，2013.02.27）采用脱气、预聚合与脱泡；后聚合、脱泡；纺丝、凝固；热处理等步骤，与其他两个路线相比，工艺简单，产品性能较好，且与日本Toyobo公司路线较为一致，国内晨光化工研究院以此路线进行PBO纤维的生产，然而在PBO预聚合初期，只是对单体4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸的等当量配比进行了定量控制，以及在预聚合各个阶段的控制只是对反应时间和温度等进行了控制，但并未有具体对聚合各阶段物料物性进行定量监测，因此，在PBO纤维采用4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸在五氧化二磷多聚磷酸溶液中聚合，再经过干喷-湿纺过程中，往往存在以下几种情况：
（1）在PBO聚合采用工艺路线A时，对苯二甲酸在多聚磷酸中的溶解度是很低的，在预聚合过程实际上是非等当量配比的预缩聚，因此预聚合阶段的温度和时间控制只是定性的对预聚合工艺进行调控。
（2）在整个聚合过程中的温度和时间的控制范围较宽，各段聚合的物料物性未进行定量检测，就直接进入了纺丝组件中，会造成纺丝工艺与物流属性不匹配，造成纺丝过程断丝，调试时间延长，纺丝速率低等问题，现有纺丝速度仅为100～150m/min。
（3）由于在整个聚合过程的各段物料控制未定量化，进入双螺杆纺丝机时的粘度差异较大，纺丝工艺随聚合后物料的调控灵敏度低，造成产品一致性较差。
由上述情况可以知道，温度和反应时间并不能反映出各个阶段物料的真实情况，在聚合阶段所制备的PBO聚合物分子量及分子量分布会直接影响后续纺丝工艺的连续性，是造成后续工艺出现断丝、纺丝速度低、产率低等问题的主要原因。
现有研究中，傅倩等人研究了PBO在强质子酸溶液（多聚磷酸和甲磺酸）中的稳定性（傅倩、宋波、刘晓云等，功能高分子学报（23）4.2010年12月），研究发现在避光的条件下，PBO纤维在甲磺酸中的稳定性对温度较为敏感，在常温下放置较为稳定，在温度升高到60℃以上PBO易发生降解，而PBO在多聚磷酸中即使高温下也非常稳定。D.B.Roitman等人研究了PBO聚合过程中的MSA溶液中的特性粘度的变化（D.B.Roitman.L.H.Tung.et.al.Macromolecules 1993，26，4045-4046），随着反应时间的延长特性粘度逐渐增加，同时也发现PBO在极低的浓度的MSA溶液中具有聚电解质特性，随着浓度的降低，特性粘度反而急剧升高。
以上研究发现PBO纤维在聚合过程中想要精确控制PBO物料的物性，采用单纯的取样测试粘度来监控是不可行的，其主要问题点：PBO溶液的特性粘度在一定的浓度下随着PBO分子量的增加具有线性增加属性，然而在PBO在极低浓度下又具有聚电解质特性随着浓度的降低反而特性粘度急剧升高，另外PBO浓度太高时有显示液晶特性，因此在采用粘度法来进行对物料物性监控时，其定量准确性是较为困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产PBO纤维的方法，该方法是在现有PBO纤维生产过程中，合理选择其中特定阶段的物料作为控制点，通过控制其特性粘度的方式来实现后续纺丝工艺的稳定性，避免了由于现有技术各阶段仅采用温度、时间限定进行聚合而造成的后续纺丝速率低和断丝等问题，解决了现有PBO纤维大规模的生产问题，不仅能将后序纺丝速度提高至400～500 m/min，还能保障每批次产品的一致性。
本发明通过下述技术方案实现：一种生产PBO纤维的方法，包括以下步骤：
（1）将多聚磷酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸以及五氧化磷进行预聚合得到预聚合物料，控制所述预聚合物料的特性粘度为0.1～1dl/g；
（2）将步骤（1）制得的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，得到后聚合物料，控制所述后聚合物料的特性粘度为15～27dl/g；
（3）将后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，纺丝制得PBO纤维，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为18～28dl/g。
所述步骤（1）中，控制所述预聚合物料的特性粘度为0.1～1dl/g的步骤如下：
（1.1）每1～3h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO预聚合物盐溶液；
（1.2）测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，如采用旋转粘度计，落球粘度计测试后做线性回归得到特性粘度或采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计进行测量；
（1.3）根据PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至所述预聚合物料的特性粘度为0.1～1dl/g后停止取样。
所述步骤（1.1）中，每次取样得到的预聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液的混合过程包括：预聚合物料样液与酸性溶液混合，配制成PBO固含量在0.02～0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入无机盐溶液制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.01～0.08g/dl，温度控制在28～32℃。
所述步骤（1.1）中，酸性溶液为甲磺酸溶液、多聚磷酸溶液或硫酸溶液；所述无机盐溶液为li2SO4·H2O、liCl、NaCl、KCl或li2CO3。
所述步骤（2）中，控制所述后聚合物料的特性粘度为15～27dl/g的步骤如下：
（2.1）每1～3h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO后聚合物盐溶液；
（2.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，如采用旋转粘度计，落球粘度计测试后做线性回归得到特性粘度或采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计进行测量；
（2.3）根据PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至所述后聚合物料的特性粘度为15～27dl/g后停止取样。
所述步骤（2.1）中，每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液的混合过程包括：后聚合物料样液与酸性溶液混合，配制成PBO固含量在0.02～0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入无机盐溶液制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.01～0.08g/dl，温度控制在28～32℃。
所述步骤（2.1）中，酸性溶液为甲磺酸溶液、多聚磷酸溶液或硫酸溶液；所述无机盐溶液为li2SO4·H2O、liCl、NaCl、KCl或li2CO3。
所述步骤（3）中，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为18～28dl/g的步骤如下：
（3.1）每1～3h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO聚合物盐溶液；
（3.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，如采用旋转粘度计，落球粘度计测试后做线性回归得到特性粘度或采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计进行测量；
（3.3）根据PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节后纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为18～28dl/g后停止取样。
所述步骤（3.1）中，每次取样得到的聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液的混合过程包括：聚合物料样液与酸性溶液混合，配制成PBO固含量在0.02～0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入无机盐溶液制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.01～0.08g/dl，温度控制在28～32℃。
所述步骤（3.1）中，酸性溶液为甲磺酸溶液、多聚磷酸溶液或硫酸溶液；所述无机盐溶液为li2SO4·H2O、liCl、NaCl、KCl或li2CO3。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明方法通过合理选择聚合过程中特点阶段的物料，即：预聚合后的预聚合物料、螺杆挤出机出口处的后聚合物料以及进行喷丝板前的聚合物料，进行特性粘度范围的合理控制，即：预聚合物料特性粘度0.1～1dl/g、后聚合物料特性粘度15～27dl/g、喷丝板前聚合物料特性粘度18～28dl/g，有利于控制聚合过程中各阶段PBO聚合物分子量和分子量分布，达到提高后续纺丝工艺的连续性，解决现有PBO纤维在后续纺丝时出现的断丝、纺丝速率低、产率低等情况。
（2）本发明方法在现有聚合工艺的基础上，通过对特定阶段的聚合溶液体系粘度控制来对后续纺丝工艺进行控制，不仅能提高后续纺丝速率，达到400～500 m/min，还能保障每批次之间相应阶段聚合溶液体系的特性粘度相近，从而大幅度的提高不同批次件PBO纤维产品的一致性，提高企业的经济效益。
（3）本发明方法采用特定方式对各阶段PBO聚合溶液的特性粘度进行控制，其控制步骤包括：定期取样；精确测定其特性粘度；通过测定的特性粘度数值对应调节相应的工艺参数，当特性粘度范围测定在指定范围后停止调节，因此，在实际聚合过程中，本发明可通过对PBO各阶段聚合溶液的粘度测量和控制，精确的控制聚合各阶段的温度、反应时间、压力等工艺参数，避免出现聚合过程中温度和时间等控制范围较宽而造成的方式工艺与物流属性不匹配的情况。
（4）本发明方法通过对各阶段聚合溶液进行取样，按适当比例分别与酸性溶液、无机盐溶液混合后，配制成特殊的PBO盐溶液，对PBO盐溶液的特性粘度进行测量，可实现各阶段聚合溶液特性粘度的精确测量，特别是选用甲磺酸溶液和li2SO4·H2O，li2SO4·H2O等无机盐溶液能增加溶液盐浓度，与纤维低浓度下抵消聚电解质特性，有利于提高特性粘度测试的准确率，为各阶段聚合溶液特性粘度的精确控制提供保障。
附图说明
图1为工艺路线A涉及的中蓝晨光PBO纤维工艺流程图。
图2为工艺路线B涉及的东华大学PBO纤维工艺流程图。
图3为工艺路线C涉及的浙江工业大学PBO纤维工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
（1）将多聚磷酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸以及五氧化磷进行预聚合得到预聚合物料，控制预聚合物料的特性粘度为0.1dl/g；
（2）将步骤（1）制得的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，得到后聚合物料，控制后聚合物料的特性粘度为15dl/g；
（3）将后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，纺丝制得PBO纤维，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为18dl/g。
上述步骤（1）中，控制预聚合物料的特性粘度为0.1dl/g的步骤如下：
（1.1）每1h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO预聚合物盐溶液；
（1.2）测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度；
（1.3）根据PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.1dl/g后停止取样。
上述步骤（2）中，控制后聚合物料的特性粘度为15dl/g的步骤如下：
（2.1）每1h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO后聚合物盐溶液；
（2.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（2.3）根据PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为15dl/g后停止取样。
上述步骤（3）中，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为18dl/g的步骤如下：
（3.1）每1h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO聚合物盐溶液；
（3.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（3.3）根据PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节后纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为18dl/g后停止取样。
实施例2：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
（1）将多聚磷酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸以及五氧化磷进行预聚合得到预聚合物料，控制预聚合物料的特性粘度为1dl/g；
（2）将步骤（1）制得的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，得到后聚合物料，控制后聚合物料的特性粘度为27dl/g；
（3）将后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，纺丝制得PBO纤维，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为28dl/g。
上述步骤（1）中，控制预聚合物料的特性粘度为1dl/g的步骤如下：
（1.1）每3h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO预聚合物盐溶液；
（1.2）测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度；
（1.3）根据PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为1dl/g后停止取样。
上述步骤（2）中，控制后聚合物料的特性粘度为27dl/g的步骤如下：
（2.1）每3h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO后聚合物盐溶液；
（2.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（2.3）根据PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。
上述步骤（3）中，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为28dl/g的步骤如下：
（3.1）每3h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO聚合物盐溶液；
（3.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（3.3）根据PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节后纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为28dl/g后停止取样。
实施例3：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
（1）将多聚磷酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸以及五氧化磷进行预聚合得到预聚合物料，控制预聚合物料的特性粘度为0.5dl/g；
（2）将步骤（1）制得的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，得到后聚合物料，控制后聚合物料的特性粘度为22dl/g；
（3）将后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，纺丝制得PBO纤维，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为23dl/g。
上述步骤（1）中，控制预聚合物料的特性粘度为0.5dl/g的步骤如下：
（1.1）每2h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.02g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.01g/dl，温度控制在28℃；
（1.2）测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度；
（1.3）根据PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.5dl/g后停止取样。
上述步骤（2）中，控制后聚合物料的特性粘度为22dl/g的步骤如下：
（2.1）每2h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO后聚合物盐溶液
将每次取样得到的后聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.02g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.01g/dl，温度控制在28℃；
（2.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（2.3）根据PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至所述后聚合物料的特性粘度为22dl/g后停止取样。
上述步骤（3）中，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为23dl/g的步骤如下：
（3.1）每2h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.02g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.01g/dl，温度控制在28℃；
（3.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（3.3）根据PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节后纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为23dl/g后停止取样。
实施例4：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
（1）将多聚磷酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸以及五氧化磷进行预聚合得到预聚合物料，控制预聚合物料的特性粘度为0.3dl/g；
（2）将步骤（1）制得的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，得到后聚合物料，控制后聚合物料的特性粘度为20dl/g；
（3）将后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，纺丝制得PBO纤维，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为25dl/g。
上述步骤（1）中，控制预聚合物料的特性粘度为0.3dl/g的步骤如下：
（1.1）每2h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与多聚磷酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入liCl，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中liCl的含量为0.08g/dl，温度控制在32℃；
（1.2）测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度；
（1.3）根据PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.3dl/g后停止取样。
上述步骤（2）中，控制后聚合物料的特性粘度为20dl/g的步骤如下：
（2.1）每2h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO后聚合物盐溶液。
将每次取样得到的后聚合物料样液与多聚磷酸溶混合，配制成PBO固含量在0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入liCl，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中liCl的含量为0.08g/dl，温度控制在32℃；
（2.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（2.3）根据PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至所述后聚合物料的特性粘度为20dl/g后停止取样。
上述步骤（3）中，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为25dl/g的步骤如下：
（3.1）每2h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与多聚磷酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入liCl，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中liCl的含量为0.08g/dl，温度控制在32℃；
（3.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度；
（3.3）根据PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节后纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为25dl/g后停止取样。
实施例5：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，设定反应温度100℃、反应时间6h，进行预聚合反应。
针对预聚合得到的预聚合物料，每3h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与硫酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.05g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入NaCl，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中NaCl的含量为0.04g/dl，温度控制在30℃。采用旋转粘度计测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.5dl/g后停止取样。如下表1所示。
表1 预聚合过程中反应时间和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度0.5dl/g的预聚合物料送至预聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，设定螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为190℃，进行后聚合反应。
针对后聚合得到的后聚合物料，每3h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与硫酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.05 g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入NaCl，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中NaCl的含量为0.04 g/dl，温度控制在30 ℃。采用旋转粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为25dl/g后停止取样。如下表2所示。
表2 后聚合过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度25dl/g的后聚合物料送至后聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，设定纺丝反应温度为180～210℃，反应2 h。
针对纺丝过程，每0.5 h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与硫酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.05g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入NaCl，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.04g/dl，温度控制在30 ℃。采用旋转粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表3所示。
表3 纺丝过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，平均纺丝速率可达到445 m/min，将符合特性粘度27dl/g的PBO纤维作为PBO纤维成品。
实施例6：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
A、将2300.0 g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，设定反应温度120℃、反应时间6h进行预聚合反应。
针对预聚合得到的预聚合物料，每2h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.03g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入KCl，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中KCl的含量为0.05g/dl，温度控制在30℃。采用落球粘度计测试后做线性回归的方式测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.5dl/g后停止取样。如下表4所示。
表4 预聚合过程中反应时间和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度0.5dl/g的预聚合物料送至预聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，设定螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为190℃，进行后聚合反应。
针对后聚合得到的后聚合物料，每2h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.03g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入KCl，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中KCl的含量为0.05g/dl，温度控制在30℃。采用落球粘度计测试后做线性回归的方式测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为26dl/g后停止取样。如下表5所示。
表5 后聚合过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度26dl/g的后聚合物料送至后聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，设定纺丝反应温度为190℃，反应2h。
针对纺丝过程，每2h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.03g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入KCl，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中KCl的含量为0.05g/dl，温度控制在30℃。采用落球粘度计测试后做线性回归的方式测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表6所示。
表6 纺丝过程中特性粘度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，平均纺丝速率可达到460m/min，将符合特性粘度27dl/g的PBO纤维作为PBO纤维成品。
实施例7：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，设定反应温度100 ℃、反应时间6h，进行预聚合反应。
针对预聚合得到的预聚合物料，每1h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与多聚磷酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.07g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2CO3，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中li2CO3的含量为0.04g/dl，温度控制在32℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.6dl/g后停止取样。如下表7所示。
表7 预聚合过程中反应时间和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度0.6dl/g的预聚合物料送至预聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，设定螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为190℃，进行后聚合反应。
针对后聚合得到的后聚合物料，每1h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与多聚磷酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.07g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2CO3，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2CO3的含量为0.04g/dl，温度控制在32℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表8所示。
表8 后聚合过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度27dl/g的后聚合物料送至后聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，设定纺丝反应温度为195℃，反应2h。
针对纺丝过程，每1h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与多聚磷酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.07g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2CO3，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2CO3的含量为0.04g/dl，温度控制在32℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表9所示。
表9 纺丝过程中特性粘度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，平均纺丝速率可达到400m/min，将符合特性粘度27dl/g的PBO纤维作为PBO纤维成品。
实施例8：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，设定反应温度100℃、反应时间6h，进行预聚合反应。
针对预聚合得到的预聚合物料，每2h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.08g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.08g/dl，温度控制在28℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.6dl/g后停止取样。如下表10所示。
表10 预聚合过程中反应时间和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度0.6dl/g的预聚合物料送至预聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，设定螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为195℃，进行后聚合反应。
针对后聚合得到的后聚合物料，每2h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.08g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入i2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.08g/dl，温度控制在28℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表11所示。
表11 后聚合过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度27dl/g的后聚合物料送至后聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，设定纺丝反应温度为190℃，反应2h。
针对纺丝过程，每2h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.08g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.08g/dl，温度控制在28℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为28dl/g后停止取样。如下表12所示。
表12 纺丝过程中反应温度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，平均纺丝速率可达到500m/min，将符合特性粘度28dl/g的PBO纤维作为PBO纤维成品。
对比例1：
本对比例提出了一种生产PBO纤维的方法，选取与实施例8相同的工艺指标参数，其区别仅在于无需控制各步骤物料的特性粘度范围，具体工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，在105℃下进行预聚合，反应6h后得到预聚合物料。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，控制螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为210℃，得到后聚合物料。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，控制纺丝反应温度为200℃，反应时间为反应1.8h，纺丝速率为150m/min。
实际操作过程，实施例8较对比例1制得的PBO纤维具有较高的纺丝速率，且纺丝过程不易出现断丝情况，为验证上述结果，取实施例8与对比例1制得的PBO纤维检测进行检测，实施例8制备得到的PBO纤维的线密度为1.56dtex、拉伸强度5.6GPa、断裂伸长率为3.5%，对比例1制得的PBO纤维的线密度为1.55 dtex、拉伸强度5.0GPa、断裂伸长率为4%，由此可以知道，实施例8由于采用控制各步骤物料的特性粘度来精确控制各阶段温度、反应时间等工艺参数，有利于提高PBO纤维成品的均匀度，从而大幅度的提高PBO纤维的生产率。
由上述实施例8与对比例1可以知道，实施例8通过测量各步骤物料特性粘度来精确控制各阶段温度、反应时间等工艺参数，对比例1直接采用与实施例8调节后相同的工艺参数进行聚合，但从两者得到的PBO纤维性能的区别可以看出，实施例8采用特效粘度来精确控制各阶段工艺参数的方式是不可逆的，因此，在实际操作过程中，仅限定反应温度、反应时间等工艺参数并不能精确、有效的控制各阶段物料的真实情况。
实施例9：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，设定反应温度100℃、反应时间8h，进行预聚合反应。
针对预聚合得到的预聚合物料，每3h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与多聚磷酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.08g/dl，温度控制在30℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.6dl/g后停止取样。如下表13所示。
表13 预聚合过程中反应时间和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度0.6dl/g的预聚合物料送至预聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，设定螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为200℃，进行后聚合反应。
针对后聚合得到的后聚合物料，每3h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与多聚磷酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.08g/dl，温度控制在30℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表14所示。
表14 后聚合过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度27dl/g的后聚合物料送至后聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，设定纺丝反应温度为190℃，反应2h。
针对纺丝过程，每0.5 h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与多聚磷酸溶液，混合，配制成PBO固含量在0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.08g/dl，温度控制在30℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表15所示。
表15 纺丝过程中特性粘度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，平均纺丝速率可达到485m/min，将符合特性粘度27dl/g的PBO纤维作为PBO纤维成品。
对比例2：
本对比例提出了一种生产PBO纤维的方法，选取与实施例9相同的工艺指标参数，其区别仅在于无需控制各步骤物料的特性粘度范围，具体工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，在100℃下进行预聚合，反应5.5 h后得到预聚合物料。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，控制螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为210℃，得到后聚合物料。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，控制纺丝反应温度为203℃，反应时间为反应1.5h，纺丝速率为250m/min。
分别按实施例9和对比例2所述工艺步骤生产10批次的PBO纤维，对上述批次的PBO纤维进行检测，判断其产品的一致性，检测结果下表16所示。
表16
由表16内容可以知道，由于实施例9采用控制各步骤物料的特性粘度来精确控制各阶段温度、反应时间等工艺参数，还能保持每批次PBO纤维的一致性，提高产品价值。
实施例10：
本实施例提出了一种生产PBO纤维的方法，其工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，在反应温度100℃、反应时间6h，进行预聚合反应。
针对预聚合得到的预聚合物料，每2h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.06g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.05g/dl，温度控制在30℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为0.6dl/g后停止取样。如下表17所示。
表17 预聚合过程中反应时间和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度范围0.6dl/g的预聚合物料送至预聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，设定螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为200℃，进行后聚合反应。
针对后聚合得到的后聚合物料，每2h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与甲磺酸溶液混合，配制成PBO固含量在0.06g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.05g/dl，温度控制在30℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表18所示。
表18 后聚合过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度27dl/g的后聚合物料送至后聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，设定纺丝反应温度为190℃，反应2h。
针对纺丝过程，每2h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与甲磺酸溶液，混合，配制成PBO固含量在0.06g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入li2SO4·H2O，制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中li2SO4·H2O的含量为0.05g/dl，温度控制在30℃。采用毛细管内径为1.06～2.36mm的乌氏粘度计测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为27dl/g后停止取样。如下表19所示。
表19 纺丝过程中特性粘度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，平均纺丝速率可达到468m/min，将符合特性粘度27dl/g的PBO纤维作为PBO纤维成品。
对比例3：
本对比例提出了一种生产PBO纤维的方法，选取专利文献CN1644772A公开特性粘度范围以及与实施例10不同的特性粘度测量方法，其工艺步骤如下：
A、将2300.0g多聚磷酸与528.7g4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、381.8g对苯二甲酸以及901.4g五氧化磷投入反应釜中，在反应温度100℃、反应时间6h，进行预聚合反应。
针对预聚合得到的预聚合物料，每2h对预聚合物料进行取样，通过测量预聚合物料的零切粘度和旋转粘度计或落球粘度计测量的方式，得到预聚合物料的特性粘度，根据测量得到的预聚合物料的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至预聚合物料的特性粘度为2～15dL/g后停止取样。如下表20所示。
表20 预聚合过程中反应时间和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度范围2～15dL/g的预聚合物料送至预聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
B、将预聚合物料储罐中的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，设定螺杆挤出机的出料速度为310g/min，后聚合反应温度为200℃，进行后聚合反应。
针对后聚合得到的后聚合物料，每2h对后聚合物料进行取样，通过测量后聚合物料的零切粘度和旋转粘度计或落球粘度计测量的方式，测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，根据测量得到的PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至后聚合物料的特性粘度为10～30dL/g后停止取样。如下表21所示。
表21 后聚合过程中出料速度和反应温度的调节表
待上述调整结束后，将符合特性粘度范围10～30dL/g的后聚合物料送至后聚合物料储罐，以待后续工艺使用。
C、将后聚合物料储罐中的后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，经纺丝制得PBO纤维，设定纺丝反应温度为190℃，反应2h。
待上述调整结束后，纺丝速率可达到90～110m/min，该PBO纤维成品的特性粘度为10～30dL/g。
实际操作过程，实施例10较对比例3制得的PBO纤维具有较高的纺丝速率，且纺丝过程不易出现断丝情况，为验证上述结果，取实施例10与对比例3制得的PBO纤维检测进行检测，实施例10制备得到的PBO纤维的线密度为1.56 dtex、拉伸强度5.6GPa、断裂伸长率为3.4%，对比例3制得的PBO纤维的线密度为1.54 dtex、拉伸强度5.4 GPa、断裂伸长率为3.8%，由此可以知道，实施例10由于采用特定聚合物盐溶液的方法来精确测定各阶段物料的特性粘度，进而实现各阶段温度、反应时间等工艺参数的精确控制，有利于提高PBO纤维成品的均匀度、降低断丝率、提高纺丝效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种生产PBO纤维的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将多聚磷酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸以及五氧化磷进行预聚合得到预聚合物料，控制所述预聚合物料的特性粘度为0.1～1dl/g，
控制所述预聚合物料的特性粘度为0.1～1dl/g的步骤如下：
（1.1）每1～3h对预聚合物料进行取样，将每次取样得到的预聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO预聚合物盐溶液，
（1.2）测量PBO预聚合物盐溶液的特性粘度，
（1.3）根据PBO预聚合物盐溶液的特性粘度调节预聚合过程中的反应时间和反应温度，至所述预聚合物料的特性粘度为0.1～1dl/g后停止取样；
（2）将步骤（1）制得的预聚合物料在螺杆挤出机中进行后聚合反应，得到后聚合物料，控制所述后聚合物料的特性粘度为15～27dl/g，
控制所述后聚合物料的特性粘度为15～27dl/g的步骤如下：
（2.1）每1～3h对后聚合物料进行取样，将每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO后聚合物盐溶液，
（2.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，
（2.3）根据PBO后聚合物盐溶液的特性粘度调节后聚合过程中的出料速度和反应温度，至所述后聚合物料的特性粘度为15～27dl/g后停止取样；
（3）将后聚合物料经过滤、脱泡后送入纺丝组件，纺丝制得PBO纤维，控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为18～28dl/g，
控制进入纺丝组件的喷丝板前聚合物料的特性粘度为18～28dl/g的步骤如下：
（3.1）每1～3h对喷丝板前的聚合物料进行取样，将每次取样得到的聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液混合后制得PBO聚合物盐溶液，
（3.2）测量PBO后聚合物盐溶液的特性粘度，
（3.3）根据PBO聚合物盐溶液的特性粘度调节后纺丝过程中的反应温度和反应时间，至喷丝板前聚合物料的特性粘度为18～28dl/g后停止取样。
2.根据权利要求1所述的一种生产PBO纤维的方法，其特征在于：所述步骤（1.1）中，每次取样得到的预聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液的混合过程包括：预聚合物料样液与酸性溶液混合，配制成PBO固含量在0.02～0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入无机盐溶液制得PBO预聚合物盐溶液，控制PBO预聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.01～0.08g/dl，温度控制在28～32℃。
3.根据权利要求1所述的一种生产PBO纤维的方法，其特征在于：所述步骤（1.1）中，酸性溶液为甲磺酸溶液、多聚磷酸溶液或硫酸溶液；所述无机盐溶液为li2SO4·H2O、liCl、NaCl、KCl或li2CO3。
4.根据权利要求1所述的一种生产PBO纤维的方法，其特征在于：所述步骤（2.1）中，每次取样得到的后聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液的混合过程包括：后聚合物料样液与酸性溶液混合，配制成PBO固含量在0.02～0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入无机盐溶液制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.01～0.08g/dl，温度控制在28～32℃。
5.根据权利要求1所述的一种生产PBO纤维的方法，其特征在于：所述步骤（2.1）中，酸性溶液为甲磺酸溶液、多聚磷酸溶液或硫酸溶液；所述无机盐溶液为li2SO4·H2O、liCl、NaCl、KCl或li2CO3。
6.根据权利要求1所述的一种生产PBO纤维的方法，其特征在于：所述步骤（3.1）中，每次取样得到的聚合物料样液与酸性溶液、无机盐溶液的混合过程包括：聚合物料样液与酸性溶液混合，配制成PBO固含量在0.02～0.1g/dl的配制溶液后，向配制溶液中加入无机盐溶液制得PBO后聚合物盐溶液，控制PBO后聚合物盐溶液中无机盐的含量为0.01～0.08g/dl，温度控制在28～32℃。
7.根据权利要求1所述的一种生产PBO纤维的方法，其特征在于：所述步骤（3.1）中，酸性溶液为甲磺酸溶液、多聚磷酸溶液或硫酸溶液；所述无机盐溶液为li2SO4·H2O、liCl、NaCl、KCl或li2CO3。
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