CN111041592A - 一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法 - Google Patents
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111041592A CN111041592A CN201911076247.0A CN201911076247A CN111041592A CN 111041592 A CN111041592 A CN 111041592A CN 201911076247 A CN201911076247 A CN 201911076247A CN 111041592 A CN111041592 A CN 111041592A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semi
- polyether amide
- aromatic polyether
- amide elastomer
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/90—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyamides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/40—Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyamides (AREA)
Abstract
本发明公开了一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，涉及弹性体纤维制备领域，包括以下制备步骤：a）半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：制备步骤采用一步法或两步法；b）将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片、烘干，随后进行熔融纺丝，制备得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。本发明以半芳香族聚酰胺盐为原料，通过化学改性方式获得一种嵌段型半芳香族聚醚酰胺弹性体，并通过熔融纺丝制备得到半芳香族聚醚酰胺弹性纤维，可设计性强、性能稳定、产率高，拉伸强度高、弹性回复好，并且不会产生大量排废物。
Description
技术领域
本发明涉及弹性体纤维制备领域，尤其涉及一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法。
背景技术
热塑性弹性体作为一种新型高分子材料，一般包括聚烯烃类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚酯类、聚苯乙烯类，聚氯乙烯类等，其既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点。当下热塑性弹性体在国内外的发展十分迅速，由于其具有熔融可塑性、能够利用纺丝设备纺制出性能良好的弹性纤维而广泛用于日常生活中。目前纺织品主要朝安全、天然、环保、舒适和美观等方向发展，其中舒适一直是研究开发的重点，纤维的弹性与织物的舒适感关系密切，因此弹性纤维逐渐成为纤维领域中的重要品种。其从传统的织袜、衣物等领域继续向汽车装饰领域、医用领域等扩展。弹性纤维具有高断裂伸长、低模量和高回弹性等特点，目前市场上的弹性纤维要分为氨纶弹性纤维、聚醚酯类弹性纤维、聚烯烃类弹性纤维、PTT纤维、双组分复合卷曲纤维、硬弹性纤维等，但现有的弹性纤维大多采用并列复合纺的工艺制备，两组分之间的相互作用力较弱、纤维的均匀性与稳定性较差；同时其加工过程比较复杂、繁琐且生产工艺存在对环境不友好等问题。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种复合弹性纤维及其制备方法”，其公告号CN107779989A，其公开了一种复合弹性纤维及其制备方法，其复合弹性纤维为并列型双组分复合纤维，具有高弹性、高弹性回复率和低模量的手感柔软的复合弹性纤维其中，一个组分为硬段结晶温度高的热塑性聚醚酯或热塑性聚氨酯，另一个组分为硬段结晶温度低的热塑性聚醚酯或热塑性聚氨酯。公告号为CN105155034A的专利“热粘合弹性纤维及其制备方法”公开了一种热粘合弹性纤维的制备方法，采用并列复合纺，选取组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯，与另一组组分为低熔点聚酯采用并列复合纺而获得一种热粘合弹性纤维，两个组分为并列形态。但上述专利均采用并列型双组分复合纺的工艺制备，两组分之间的相互作用力较弱、纤维的均匀性与稳定性较差；同时其加工过程比较复杂、繁琐且生产工艺存在对环境不友好等问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中弹性纤维大多采用并列复合纺的工艺制备，两组分之间的相互作用力较弱、纤维的均匀性与稳定性较差；同时其加工过程比较复杂、繁琐且生产工艺存在对环境不友好等问题，提出了一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：制备步骤采用一步法或两步法；
一步法：将半芳香族聚酰胺盐、聚醚多元醇、分子量调节剂、抗氧化剂、去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，排出空气后进行聚合反应，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
二步法：将半芳香族聚酰胺盐、分子量调节剂、抗氧化剂、去离子水置于反应容器内，投料完毕后密封，排出空气后进行反应，随后加入聚醚多元醇，继续进行聚合反应，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片、烘干，随后进行熔融纺丝，制备得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
本发明首先采用半芳香族聚酰胺盐和聚醚多元醇为原料，通过一步法或者两步法聚合，制备得到以半芳香族聚酰胺作为聚合物硬段，聚醚作为共聚物软段的半芳香族聚醚酰胺弹性体，其中，相比于一般的聚醚酰胺弹性体，半芳香族聚醚酰胺共聚物的大分子链上含有刚性的苯环结构，化学结构规整，其作为弹性回复点能够很好的保持自身的稳定结构，在纤维受力变形时防止分子链间产生滑移从而提供更优秀的回复能力，同时具有较佳的热稳定性。
作为优选，步骤a)一步法中投料完毕密封后，排出空气，在220-250℃、20-80r/min搅拌转速及0.5-1.5Mpa下保压聚合1-2h，随后在0.5-1h内泄压至常压，在230-260℃下常压聚合2-5h，随后再抽真空，在240-265℃下进行真空聚合反应1-2h，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体。
作为优选，二步法中投料完毕密封后，排出空气，在210-250℃、搅拌20-80r/min搅拌转速及0.5-1.5Mpa下保压聚合1-2h，随后在0.5-1h内泄压至常压，调整转速调整至30-60r/min，加入聚醚多元醇，在230-260℃下常压聚合2-5h，随后再抽真空在240-265℃下进行真空聚合反应1-2h，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体。
本发明使用半芳香族聚酰胺盐作为原料进行聚合反应制备半芳香族聚醚酰胺弹性体，聚合反应条件主要分为保压聚合、常压聚合和真空聚合，其中在保压聚合时反应釜内物料充分接触混合，常压下聚酰胺与聚醚之间进行链增长反应，最后在真空聚合阶段脱去小分子水及其他副产物帮助反应正向进行，分子量逐渐增大。
作为优选，步骤a)所述排出空气的步骤为先抽真空至釜内负压为50-100kPa；充氮气至釜内0.2-0.4Mpa，重复进行1-3次后使釜内维持在常压。
作为优选，步骤a)中真空聚合的真空度为-0.1Mpa～-100Pa，搅拌转速为20-30r/min。
作为优选，步骤a)制备得到的半芳香族聚醚酰胺弹性体相对粘度为2.4-2.9。
为了使得熔融纺丝之后的半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维具有更好的性能，需要将半芳香族聚醚酰胺弹性体的相对粘度限制在2.4-2.9，如粘度过低，分子量达不到成纤要求；粘度过高，熔体流动性差，纺丝工艺要求高同时功耗大。
作为优选，步骤b)所述熔融纺丝的纺丝温度为260-270℃、喷丝板温度为265-275℃、螺杆压力5-8Mpa、计量泵压力8-14Mpa、侧吹风速0.3-0.5m/s、侧吹风温度25-55℃、纺程2-5米、纺速500-2000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔或中空偏芯喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维；所述半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的单丝细度为1-300dtex。
本发明在经过大量的熔融纺丝实验后发现，纺丝温度、喷丝板温度、侧吹风速、温度及纺速等纺丝参数能够有效调节纤维的拉伸强度和弹性回复能力，有效提高半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的性能。
作为优选，步骤b)半芳香族聚醚酰胺弹性体切片干燥步骤为：将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片置于真空转鼓烘箱，在110-130℃下干燥6-12h。
作为优选，步骤a)中所述原料质量配比为：半芳香族聚酰胺盐50-100份，聚醚多元醇10-50份，去离子水10-20份，分子量调节剂0.01-2.5.5份，抗氧化剂0.05-0.5份。
在该配比范围内，聚合制备得到的半芳香族聚醚酰胺弹性体软段和硬段的比例适中，作为优选，步骤a中所述半芳香族聚酰胺盐为聚酰胺4T、6T、9T、10T、12T盐中的一种或几种；所述聚醚多元醇为分子量在1000-8000的C2-C6聚氧化烯烃二元醇；分子量调节剂为己二酸、对苯二甲酸等有机酸或有机胺类物质；抗氧化剂为DMP、1098、1010、SEED、亚磷酸中的一种或几种。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明以半芳香族聚酰胺、聚醚多元醇为原料，通过化学共聚改性方式获得一种嵌段型半芳香族聚醚酰胺弹性体，并通过熔融纺丝制备得到半芳香族聚醚酰胺弹性纤维，可设计性强、性能稳定、产率高，拉伸强度高、弹性回复好，并且不会产生大量排废物。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
总实施例：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：制备步骤采用一步法或两步法；
一步法：将50-100份半芳香族聚酰胺盐、10-50份聚醚多元醇、0.01-2.5.5份分子量调节剂、0.05-0.5份抗氧化剂、10-20份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50-100kPa，随后充氮气至釜内0.2-0.4Mpa，重复进行1-3次用以排出釜内空气后维持在常压；在220-250℃、20-80r/min搅拌转速及0.5-1.5Mpa下保压聚合1-2h；随后在0.5-1h内泄压至常压，在230-260℃下常压聚合2-5h；随后再抽真空，在240-265℃下进行真空聚合反应1-2h，其中真空聚合时真空度为-0.1Mpa～-100Pa，搅拌转速为20-30r/min，反应完毕，停止搅拌加压出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
二步法：将50-100份半芳香族聚酰胺盐、0.01-2.5.5份分子量调节剂、0.05-0.5份抗氧化剂、10-20份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50-100kPa，随后充氮气至釜内0.2-0.4Mpa，重复进行1-3次用以排出釜内空气后维持在常压；在220-250℃、20-80r/min搅拌转速及0.5-1.5Mpa下保压聚合1-2h，随后在0.5-1h内泄压至常压，调整转速调整至30-60r/min，加入10-50份聚醚多元醇，在230-260℃下常压聚合2-5h；随后再抽真空，在240-265℃下进行真空聚合反应1-2h，其中真空聚合时真空度为-0.1Mpa～-100Pa，搅拌转速为20-30r/min，反应完毕，停止搅拌加压出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在110-130℃下干燥6-12h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为260-270℃、喷丝板温度为265-275℃、、侧吹风速0.3-0.5m/s、侧吹风温度25-55℃、纺速500-2000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔或中空偏芯喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例1：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将100份聚酰胺6T盐、10份聚乙二醇-1000、2.5份己二酸、0.15份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50kPa，随后充氮气至釜内0.4Mpa，重复进行3次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在250℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在260℃、-0.01Mpa真空度下进行真空聚合反应1h，搅拌转速为20r/min，反应结束停止搅拌加压出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在110℃下干燥10h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为265℃、喷丝板温度为270℃、螺杆压力7Mpa、计量泵压力12Mpa、侧吹风速0.4m/s、侧吹风温度30℃、纺速1000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例2：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将100份聚酰胺6T盐、25份聚乙二醇-1000、2.5份己二酸、0.15份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50kPa，随后充氮气至釜内0.4Mpa，重复进行3次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在250℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在260℃、-0.01Mpa真空度下进行真空聚合反应1h，搅拌转速为20r/min，反应结束，停止搅拌并出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
实施例3：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将100份聚酰胺6T盐、50份聚乙二醇-1000、2.5份己二酸、0.15份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为100kPa，随后充氮气至釜内0.2Mpa，重复进行2次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在250℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在260℃、-0.01Mpa进行真空聚合反应1h，搅拌转速为20r/min，反应结束，停止搅拌并出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
实施例4：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将100份聚酰胺6T盐、25份聚乙二醇-800、2.5份己二酸、0.15份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为100kPa，随后充氮气至釜内0.2Mpa，重复进行2次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在250℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在260℃、-0.01Mpa进行真空聚合反应1h，搅拌转速为20r/min，反应结束，停止搅拌加压出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
实施例5：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将100份聚酰胺6T盐、25份聚乙二醇-2000、2.5份己二酸、0.15份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为70kPa，随后充氮气至釜内0.3Mpa，重复进行1次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在250℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在260℃、-0.01Mpa进行真空聚合反应1h，搅拌转速为20r/min，反应结束，停止搅拌加压出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
实施例6：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将100份聚酰胺10T盐、25份聚乙二醇-1000、2.5份己二酸、0.15份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为70kPa，随后充氮气至釜内0.3Mpa，重复进行1次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在250℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在260℃、-0.01Mpa进行真空聚合反应1h，搅拌转速为20r/min，反应结束，停止搅拌加压出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
实施例7：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用二步法：将100份聚酰胺6T盐、2.5份己二酸、0.15份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为70kPa，随后充氮气至釜内0.3Mpa，重复进行1次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、80r/min搅拌转速及0.5Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，调整转速调整至50r/min，加入25份聚乙二醇-1000，在250℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在260℃下进行真空聚合反应1h，搅拌转速为20r/min，反应结束，停止搅拌加压出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
实施例8：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在110℃下干燥12h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为265℃、喷丝板温度为270℃、侧吹风速0.4m/s、侧吹风温度30℃、纺速500m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例9：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在110℃下干燥12h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为265℃、喷丝板温度为270℃、螺杆压力7Mpa、计量泵压力12Mpa、侧吹风速0.4m/s、侧吹风温度30℃、、纺速700m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例10：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在130℃下干燥6h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为265℃、喷丝板温度为270℃、螺杆压力7Mpa、计量泵压力12Mpa、侧吹风速0.4m/s、侧吹风温度30℃、纺速2000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例11：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在130℃下干燥6h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为260℃、喷丝板温度为265℃、螺杆压力8Mpa、计量泵压力13Mpa、侧吹风速0.4m/s、侧吹风温度30℃、纺速1000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例12：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在120℃下干燥9h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为270℃、喷丝板温度为275℃、螺杆压力6Mpa、计量泵压力12Mpa、侧吹风速0.4m/s、侧吹风温度30℃、纺速1000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例13：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在120℃下干燥9h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为265℃、喷丝板温度为270℃、螺杆压力7Mpa、计量泵压力12Mpa、侧吹风速0.3m/s、侧吹风温度30℃、纺速1000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例14：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在120℃下干燥9h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为265℃、喷丝板温度为270℃、螺杆压力7Mpa、计量泵压力12Mpa、侧吹风速0.5m/s、侧吹风温度30℃、、纺速1000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例15：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备同实施例2；
b)将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片，置于真空转鼓烘箱中，在120℃下干燥9h，随后进行熔融纺丝，设置纺丝温度为265℃、喷丝板温度为270℃、螺杆压力7Mpa、计量泵压力12Mpa、侧吹风速0.4m/s、侧吹风温度30℃、纺速1000m/s，纺丝组件中采用中空偏芯喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例16：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将50份聚酰胺9T盐、40份聚丁醇-2000、0.01份对苯二甲酸、0.05份抗氧化剂1010、20份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50kPa，随后充氮气至釜内0.4Mpa，重复进行3次用以排出釜内空气后维持在常压；在220℃、20r/min搅拌转速及0.5Mpa下保压聚合1.5h，随后在1h内泄压至常压，在230℃下常压聚合2h；随后再抽真空，在240℃、-0.1Mpa进行真空聚合反应1.5h，搅拌转速为25r/min，反应结束，停止搅拌并出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
实施例17：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将70份聚酰胺9T盐、30份聚丙醇-3000、1.5份对苯二甲酸、0.5份SEED、15份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50kPa，随后充氮气至釜内0.4Mpa，重复进行3次用以排出釜内空气后维持在常压；在250℃、80r/min搅拌转速及1.5Mpa下保压聚合2h，随后在0.7h内泄压至常压，在260℃下常压聚合5h；随后再抽真空，在265℃、-100pa进行真空聚合反应2h，搅拌转速为30r/min，，停止搅拌并出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
对比例1：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将50份聚酰胺6T盐、50份聚乙二醇-1000、3份己二酸、0.2份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50kPa，随后充氮气至釜内0.4Mpa，重复进行3次用以排出釜内空气后维持在常压；在240℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在240℃下常压聚合2h；随后再抽真空，在250℃、-0.01Mpa下进行真空聚合反应1h，搅拌转速为30r/min，反应结束，停止搅拌并出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
对比例2：
一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
a)半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：
采用一步法：将60份聚酰胺6T盐、60份聚乙二醇-1000、2.5份己二酸、0.05份抗氧化剂1098、10份去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，先抽真空至釜内负压为50kPa，随后充氮气至釜内0.4Mpa，重复进行3次用以排出釜内空气后维持在常压；在260℃、50r/min搅拌转速及1.0Mpa下保压聚合1h，随后在0.5h内泄压至常压，在220℃下常压聚合3h；随后再抽真空，在250℃、-0.01Mpa下真空聚合反应3h，搅拌转速为30r/min，反应结束，停止搅拌并出料，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b)半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备与实施例1相同。
对比例3：
与实施例2的不同之处在于，熔融纺丝时设置纺丝温度为250℃、喷丝板温度为250℃。
对比例4：
与实施例2的不同之处在于，熔融纺丝时设置纺丝温度为280℃、喷丝板温度为280℃。
将上述实施例与对比例进行性能测试，其中，对制备得到的半芳香族聚醚酰胺弹性体进行相对粘度、白度(L值)和黄色指数(YI)的检测，对制备得到的半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维进行拉伸强度和弹性回复性能检测，其中弹性回复在伸长为300％下测得。数据如下：
由上表可知，在聚合过程中，使用不同的原料(实施例2、4、6及实施例2、5)，不同的原料配比(实施例1-3)以及不同的聚合方法(实施例2、7)均会对制备得到的半芳香族聚醚酰胺弹性体的性能，例如相对粘度、白度(L值)和黄色指数(YI)产生影响，并且就算得到了相同相对粘度的半芳香族聚醚酰胺弹性体，且之后的纺丝工艺也相同，其得到的弹性体纤维性能上也有较大差异，说明聚合过程对纺丝之后的弹性体纤维具有较大的影响，这在对比例1和对比例2中更加直观，在对比例1中，其聚合配比超过限定的范围，因此其得到的半芳香族聚醚酰胺弹性体的粘度也较低，制备得到的弹性体纤维的性能较差；在对比例2中，在原料配比和聚合工艺参数均超过限定范围的情况下也能得到符合的相对粘度，但对其进行纺丝后，其拉伸强度和弹性回复均较低，性能较差，说明就算使用粘度符合要求的弹性体进行纺丝，若其不是通过特殊的工艺制备得到的，也无法纺丝得到性能较好的弹性体纤维。
在纺丝过程中，纺速的增加(实施例2、8、9、10)，其拉伸强度会有所增加，而其弹性回复会略微下降；纺丝温度和喷丝板温度的增加(实施例2、11、12)，其拉伸强度会有所下降，但其弹性回复会有所上升，并且，从对比例1和对比例2中可以得知，纺丝温度和喷丝板温度低于或高于限定范围时，其拉伸强度较差；侧吹风速的增加(实施例2、13、14)，其拉伸强度会略微下降；因此，纺速、纺丝温度和喷丝板温度、侧吹风速均会影响弹性体纤维的性能。
综上，从本发明的上述实施例和对比例中可以看出，弹性体与纤维纺丝领域是一门实践性学科，影响产品性能的因素多方面的、相互交叉且错综复杂的，从聚合阶段到纺丝阶段，替换某配方组成、修改小部分的配比或者更改某一步骤的参数，就可能带来完全不同的技术效果，需要得到较好的性能的弹性体纤维，必须将聚合过程和纺丝过程进行更好的配合，而这对本领域技术人员来说并不容易。
Claims (9)
1.一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
a）半芳香族聚醚酰胺弹性体的制备：制备步骤采用一步法或两步法；
一步法：将半芳香族聚酰胺盐、聚醚多元醇、分子量调节剂、抗氧化剂、去离子水置于反应容器内；投料完毕后密封，排出空气后进行聚合反应，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
二步法：将半芳香族聚酰胺盐、分子量调节剂、抗氧化剂、去离子水置于反应容器内，投料完毕后密封，排出空气后进行反应，随后加入聚醚多元醇，继续进行聚合反应，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
b）将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片、烘干，随后进行熔融纺丝，制备得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维。
2.根据权利要求1所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）一步法中投料完毕密封后，排出空气，在220-250℃、20-80 r/min搅拌转速及0.5-1.5Mpa下保压聚合1-2h，随后在0.5-1h内泄压至常压，在230-260℃下常压聚合2-5h，随后再抽真空，在240-265℃下进行真空聚合反应1-2h，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体；
二步法中投料完毕密封后，排出空气，在210-250℃、搅拌20-80 r/min搅拌转速及0.5-1.5Mpa下保压聚合1-2h，随后在0.5-1h内泄压至常压，调整转速调整至30-60 r/min，加入聚醚多元醇，在230-260℃下常压聚合2-5h，随后再抽真空在240-265℃下进行真空聚合反应1-2h，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体。
3.根据权利要求1或2所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）所述排出空气的步骤为先抽真空至釜内负压为50-100kPa；充氮气至釜内0.2-0.4Mpa，重复进行1-3次后使釜内维持在常压。
4.根据权利要求1或2所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）中真空聚合的真空度为-0.1Mpa~-100Pa，搅拌转速为20-30 r/min。
5.根据权利要求1或2所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）制备得到的半芳香族聚醚酰胺弹性体相对粘度为2.4-2.9。
6.根据权利要求1所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤b）所述熔融纺丝的纺丝温度为260-270℃、喷丝板温度为265-275℃、螺杆压力5-8Mpa、计量泵压力8-14Mpa、侧吹风速0.3-0.5m/s、侧吹风温度25-55℃、纺程2-5米、纺速500-2000m/s，纺丝组件中采用常规圆孔或中空偏芯喷丝板，待其纺丝过程达到稳定后进行卷绕，得到半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维；所述半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的单丝细度为1-300dtex。
7.根据权利要求1或2所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤b）半芳香族聚醚酰胺弹性体切片干燥步骤为：将半芳香族聚醚酰胺弹性体切片置于真空转鼓烘箱，在110-130℃下干燥6-12h。
8.根据权利要求1所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤a）中所述原料质量配比为：半芳香族聚酰胺盐50-100份，聚醚多元醇10-50份，去离子水10-20份，分子量调节剂0.01-2.5.5份，抗氧化剂0.05-0.5份。
9.根据权利要求1所述的一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，步骤a中所述半芳香族聚酰胺盐为聚酰胺4T、6T、9T、10T、12T盐中的一种或几种；所述聚醚多元醇为分子量在800-8000的C2-C6聚氧化烯烃二元醇；分子量调节剂为己二酸、对苯二甲酸等有机酸或有机胺类物质；抗氧化剂为DMP、1098、1010、SEED、亚磷酸中的一种或几种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911076247.0A CN111041592B (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911076247.0A CN111041592B (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111041592A true CN111041592A (zh) | 2020-04-21 |
| CN111041592B CN111041592B (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=70232250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911076247.0A Active CN111041592B (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111041592B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000154248A (ja) * | 1998-11-20 | 2000-06-06 | Kuraray Co Ltd | ポリアミドブロック共重合体およびその製造方法 |
| US20090274913A1 (en) * | 2006-06-16 | 2009-11-05 | Ube Industries, Ltd. | Polyether polyamide elastomer |
| US20090305594A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Fibers Formed from Aromatic Polyester and Polyether Copolymer |
| JP2014518807A (ja) * | 2011-05-18 | 2014-08-07 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | トレッド内に複合コードを含むタイヤ |
| JP2014145004A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Toyobo Co Ltd | 半芳香族ポリアミド樹脂組成物 |
| CN104583473A (zh) * | 2012-08-14 | 2015-04-29 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 聚醚聚酰胺纤维 |
| CN104711700A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-17 | 无锡阿科力科技股份有限公司 | 聚醚胺改性的半芳香族聚酰胺纤维材料的制备方法 |
| CN105330854A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-02-17 | 中北大学 | 聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物及其合成方法 |
| CN105839220A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-10 | 中国科学院化学研究所 | 一种aabb型长碳链聚醚酰胺弹性纤维及其制备方法和应用 |
| CN107325281A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-11-07 | 无锡殷达尼龙有限公司 | 一种耐热聚醚酰胺弹性体材料及其制备方法 |
| EP3401355A1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-11-14 | Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) | Polyamide material |
| CN109970970A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-05 | 东华大学 | 一种高强高韧透明尼龙材料及其制备和应用 |
-
2019
- 2019-11-06 CN CN201911076247.0A patent/CN111041592B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000154248A (ja) * | 1998-11-20 | 2000-06-06 | Kuraray Co Ltd | ポリアミドブロック共重合体およびその製造方法 |
| US20090274913A1 (en) * | 2006-06-16 | 2009-11-05 | Ube Industries, Ltd. | Polyether polyamide elastomer |
| US20090305594A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Fibers Formed from Aromatic Polyester and Polyether Copolymer |
| JP2014518807A (ja) * | 2011-05-18 | 2014-08-07 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | トレッド内に複合コードを含むタイヤ |
| CN104583473A (zh) * | 2012-08-14 | 2015-04-29 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 聚醚聚酰胺纤维 |
| JP2014145004A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Toyobo Co Ltd | 半芳香族ポリアミド樹脂組成物 |
| CN104711700A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-17 | 无锡阿科力科技股份有限公司 | 聚醚胺改性的半芳香族聚酰胺纤维材料的制备方法 |
| CN105330854A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-02-17 | 中北大学 | 聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物及其合成方法 |
| CN105839220A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-10 | 中国科学院化学研究所 | 一种aabb型长碳链聚醚酰胺弹性纤维及其制备方法和应用 |
| EP3401355A1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-11-14 | Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) | Polyamide material |
| CN107325281A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-11-07 | 无锡殷达尼龙有限公司 | 一种耐热聚醚酰胺弹性体材料及其制备方法 |
| CN109970970A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-05 | 东华大学 | 一种高强高韧透明尼龙材料及其制备和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 何建良 等: "间位芳香族聚酰胺三元共聚纤维的制备与性能", 《纺织学报》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111041592B (zh) | 2022-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109385097B (zh) | 一种鞋用泡沫材料、其制备方法及其应用 | |
| CN111304781B (zh) | 一种吸湿排汗ecdp纤维的制备方法 | |
| CN101386661A (zh) | 一种高聚合度聚氯乙烯的制备方法 | |
| CN111041592B (zh) | 一种半芳香族聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法 | |
| CN113321803B (zh) | 一种杂环芳纶纺丝原液的改性方法、改性杂环芳纶纺丝原液及应用 | |
| CN102719928A (zh) | 一种高应力高回复氨纶纤维的制备方法 | |
| EP0216407B1 (en) | Process for the preparation of polyvinyl alcohol articles of high strength and modulus | |
| CN110923844B (zh) | 一种易退绕氨纶的制备方法 | |
| CN108503825B (zh) | 一种聚酰胺的制备方法及制得的聚酰胺树脂 | |
| CN111286177A (zh) | 一种pla/pa超临界发泡复合材料及其制备方法 | |
| WO2010006011A8 (en) | Method for producing high strength polyethylene fiber and high strength polyethylene fiber | |
| CN111364117B (zh) | 一种阳离子易染聚酯酰胺纤维的制备方法 | |
| CN111206299B (zh) | 一种并列复合弹性纤维及其制备方法 | |
| CN111848844A (zh) | 乙烯聚合物粒子和成型体 | |
| CN114805792A (zh) | 尼龙复合材料及其制备方法、尼龙纤维及其制备方法 | |
| CN114230753A (zh) | 一种聚醚酯型熔纺氨纶切片的制备方法 | |
| CN113968966A (zh) | 一种尼龙弹性体的制备方法 | |
| CN113174654A (zh) | 一种聚酰胺类并列复合弹性纤维及其制备方法 | |
| CN101701383B (zh) | 一种共聚型高含量改性剂pet民用长丝的生产方法 | |
| WO2017200900A1 (en) | Non-round solution spun spandex filaments and methods and devices for production thereof | |
| CN108587118B (zh) | 一种具有高尺寸稳定性的工装零部件用tpu材料及其制备方法 | |
| CN116732636A (zh) | 一种低滞后细旦氨纶及其制备方法 | |
| CN112663172B (zh) | 一种高性能聚酯-聚酰胺共混纤维及其制备方法 | |
| WO2017043080A1 (ja) | Ｐｅｆ原糸の製造方法 | |
| KR20130085247A (ko) | 사이클릭 부틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 고분자량 폴리에틸렌 수지를 용융방사하여 고강도 폴리에틸렌 섬유를 제조하는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 311200 29 Chenghu Road, Yaqian Town, Xiaoshan District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant after: Zhejiang Hengyi Petrochemical Research Institute Co.,Ltd. Address before: 311200 Room 501, 3 Blocks, Pearl Plaza, South Bank of Xiaoshan Economic and Technological Development Zone, Xiaoshan District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: ZHEJIANG HENGLAN TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |