CN113072808A - 间位芳纶树脂液、间位芳纶纤维、芳纶制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种间位芳纶树脂液、间位芳纶纤维、芳纶制品及其制备方法,将下述的组分混合得到间位芳纶树脂液:(a)用于制备间位芳纶的原料在溶剂中反应得到的间位芳纶树脂反应液;(b)表面处理剂,包括表面活性剂和/或偶联剂;含有表面处理剂相比不包含表面处理剂具有提高的由间位芳纶树脂液制成的纤维在水中的分散性和/或浸润性。与现有技术相比,本发明改善了间位芳纶纤维的浸润性,解决了间位芳纶纤维表面惰性导致的在复合体系中的分散效果不理想、表面结合差的问题。
Description
技术领域
本发明属于材料领域,尤其涉及一种间位芳纶树脂液、间位芳纶纤维、芳纶制品及其制备方法。
背景技术
间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺)因其优异的电气绝缘、耐高低温、阻燃、力学性能、耐磨等性能而在高端电气绝缘、轻量化蜂窝结构材料、高温过滤、安全防护等方面有着广泛的用途,目前已成为国防、航空航天、电机电气、电力传输等领域的重要基础材料,在高性能高分子材料中占据举足轻重的地位。
间位芳纶纤维是制备芳纶制品的重要原料。无论是用于造纸、增强改性的短切纤维还是用于编织、浸渍复合的芳纶长丝,都要求间位芳纶纤维具有良好的浸润性,但由于间位芳纶纤维表面惰性,导致其在复合体系中的分散性差、界面结合不理想。
改善间位芳纶纤维在复合材料中的分散状况或界面结合的方法主要有氟化等表面辐照处理、强力机械搅拌、超声分散、采用分散剂或表面活性剂等。其中,表面氟化处理后的纤维表面活性随时间会衰减,且表面含氟率不可控;强力机械搅拌和超声分散分散时间长、分散效果差、生产效率低,所得芳纶纸的性能也不甚理想。
采用分散剂或表面活性剂对间位芳纶纤维进行预处理表现出一些优势。例如,专利201510939532.6通过在间位芳纶短切纤维、云母片和间位芳纶沉析纤维的混合浆液中加入阳离子聚丙烯酰胺溶液后进行造纸,改善了间位芳纶纤维云母纸的机械强度和介电强度。再例如,专利201711168469.6通过分别在间位芳纶短切纤维和间位芳纶沉析纤维中添加分散剂聚氧化乙烯来改善纸浆的分散性。
但是,这些现有技术均是用分散剂或表面活性剂处理已成形的间位芳纶纤维,对纤维进行表面预处理。尽管可以部分的改善间位芳纶纤维的分散状况,但分散剂或表面活性剂很难均匀分散在纤维表面,也容易从表面脱离,导致分散效果不理想、表面结合差。且表面活性剂的用量不易控制,用量过低,效果不明显,用量过高,会导致在芳纶纤维混合配浆过程中产生大量的泡沫,造成原纸中存在或大或小的孔眼和针洞,影响产品绝缘性能。而且其工序复杂。此外,采用此工艺会产生大量含表面活性剂的生产废水,不利于节能环保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种具有良好浸润性的间位芳纶树脂液、间位芳纶纤维、芳纶制品及其制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种间位芳纶树脂液的制备方法,将下述的组分混合得到间位芳纶树脂液:
(a)用于制备间位芳纶的原料在溶剂中反应得到的间位芳纶树脂反应液;
(b)表面处理剂,包括表面活性剂和/或偶联剂;
含有表面处理剂相比不包含表面处理剂具有提高的由间位芳纶树脂液制成的纤维在水中的分散性和/或浸润性。
在某些实施例中,间位芳纶树脂液制成的纤维在水中均匀分散得到的分散液中纤维浓度达10wt%以上,和/或间位芳纶树脂液制成纤维后在水中的接触角在30°以下。
在某些实施例中,间位芳纶树脂液制成的纤维在水中分散得到的分散液中纤维浓度达15wt%以上,和/或间位芳纶树脂液制成纤维后在水中的接触角在15°以下。
在某些实施例中,还包括将下述组分混合:(c)功能性填料。
在某些实施例中,表面活性剂包括下述中的一种或任意组合:阳离子聚丙烯酰胺、硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、脂肪酸甘油酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇或OP-10。
在某些实施例中,偶联剂包括下述中的一种或任意组合:硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
在某些实施例中,表面处理剂用量为间位芳纶树脂的0.01~10wt%。
一种间位芳纶树脂液,包括下述的组分:
(a)用于制备间位芳纶的原料在溶剂中反应得到的间位芳纶树脂反应液;
(b)表面处理剂,包括表面活性剂和/或偶联剂;
含有表面处理剂相比不包含表面处理剂具有提高的由间位芳纶树脂液制成的纤维在水中的分散性和/或浸润性。
一种间位芳纶纤维,由所述的间位芳纶树脂液,经纺丝制备而成。
一种芳纶制品,由所述的间位芳纶树脂液,制备成间位芳纶纤维然后采用常规的成型技术制成。
与现有技术相比,本发明改善了间位芳纶纤维的浸润性,解决了间位芳纶纤维表面惰性导致的在复合体系中的分散效果不理想、表面结合差的问题。相比于采用表面活性剂对间位芳纶纤维进行预处理的技术,本发明方法可以使表面处理剂均匀分散并固着于纤维表面,并且克服了传统的纤维预处理中表面处理剂用量和分布不可控、易脱落、不环保及在后期使用过程中可能出现孔洞等不足。也克服了机械搅拌与超声辅助分散效果差和辐照处理表面活性不持久、不可控的不足。同时该方法可省略目前工业上湿法造纸或纤维复合增强过程中间位芳纶纤维预处理的繁琐工序,工艺更简单、环保、节能。
本发明方法所得纤维(长丝或短切纤维)通过编织、浸渍、造纸等成型技术可用于制备纺织特种防护用品、编织制件、浸渍复合材料、造纸及其制品、增强改性聚合物及无机物等。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明针对背景技术中所描述的不足和间位芳纶结构与应用特点,采用含有表面处理剂的间位芳纶树脂液进行纺丝制备了一种具有良好浸润性的间位芳纶纤维。在某些实施例中,将下述的组分混合得到间位芳纶树脂液:
(a)用于制备间位芳纶的原料在溶剂中反应得到的间位芳纶树脂反应液;
(b)表面处理剂。还可以任选的包括:(c)功能性填料。
以下进行详细的说明。
(a)间位芳纶树脂反应液
间位芳纶树脂反应液的制备可以采用任何已知的技术,本发明对此没有特别的限制。一般采用间苯二胺和间苯二甲酰氯作为起始原料,当然也可以采用其它任何能够合成聚间苯二甲酰间苯二胺(间位芳纶)的原料。可以采用低温溶液缩聚的方法、界面缩聚的方法等方法合成。
在某些实施例中,采用低温溶液缩聚的方法。一般是将原料混合在有机溶剂中,在低温的条件下进行反应。有机溶剂可以采用任何有利的溶剂,示例性的包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。在某些实施例中,反应温度为-20℃~50℃,或者-20℃~35℃,或者-10℃~35℃,或者-20℃~20℃。一般在反应前,将反应体系控制在较低的温度,反应过程中反应温度控制不超过范围的上限。反应一般需要在惰性气体保护下进行,例如在氮气保护下。在某些实施例中,间苯二甲酰氯是分批加入的。
在某些实施例中,在反应前在溶剂中加入助溶剂,以促进聚合过程中间位芳纶树脂分子量的提高。助溶剂,可以为任何有助于将产物溶解于溶剂中的任何无机盐,可以根据反应采用的溶剂进行调整,非限制性的示例可以包括氯化钙、氯化锂、氯化镁等。助溶剂用量可以根据溶解情况进行调整,在某些实施例中,一般为反应溶剂的1~5wt%,或者2~4wt%,或者3~4wt%。如果加入的太少无法起到助溶的作用,从而导致树脂分子量较低;如果加入太多会增加制造成本且影响产品性能。
在反应完成后,一般要加入中和剂进行中和,以中和产生的副产物HCl。中和剂一般加入碱性物质,非限制性的示例可以为氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化镁、氨气、氧化钙等中的一种或任意的组合。中和剂的用量一般按化学计量比添加或过量加入,在某些实施例中,中和剂与树脂摩尔比为1~2:1,或者1~1.5:1。
反应得到的树脂反应液中间位芳纶树脂的浓度,需要进行控制,以达到适合纺丝的粘度,同时如果浓度太高,不利于聚合过程中分子量的提高和后期功能性填料的分散及纺丝加工。在某些实施例中,间位芳纶树脂的浓度为10~20wt%,优选12~18wt%,或者12~15wt%,或者15~18wt%。树脂达到的比浓对数粘度控制在1.4~2.8dL/g。
(b)表面处理剂
本发明所用的表面处理剂为表面活性剂和/或偶联剂。表面活性剂有润湿作用,主要是降低表面张力或增加极性。偶联剂一般是利用其两亲性来改善物质之间的相容性。
本发明可以采用传统的纤维预处理中所使用的那些表面处理剂,只要能够改善纤维的分散性或浸润性。示例性的表面活性剂包括阳离子表面活性剂(例如阳离子聚丙烯酰胺等)、阴离子表面活性剂(例如硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠等)、非离子表面活性剂(例如脂肪酸甘油酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、OP-10等)。可以采用上述列举的中的一种或任意的组合。当然上述列举的并非全部。
偶联剂可以采用能够改善纤维的分散性或浸润性的一些偶联剂。示例性的包括硅烷偶联剂(例如KH550、KH560等)、钛酸酯偶联剂等。可以采用上述列举的中的一种或任意的组合。当然上述列举的并非全部。
在某些实施例中,表面处理剂的用量为树脂的0.01~10wt%,或者0.02~3wt%,或者0.1~3wt%,或者0.5~2wt%。加入的太少无法起到提高分散性的目的,加入的太多可能影响纤维及制品的性能。
表面处理剂的加入方式可以是任意的,例如可直接单独加入到树脂反应液中,也可先分散于有机溶剂中加入树脂反应液中。其中的有机溶剂最好和反应溶剂一样,当然也可以不同。示例性的有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。表面处理剂的加入工序可以与中和剂同时加入,也可与功能性填料同时加入,也可在过滤脱泡前单独加入,但需要在纺丝之前加入。
表面处理剂和树脂反应液的混合可以采用任何已知的混合手段,只要混合均匀即可,例如采用机械搅拌或超声辅助分散。在某些实施例中,分散温度为20~60℃,分散时间为5~30min,可以达到混合均匀的目的。
通过在间位芳纶树脂反应液中添加表面处理剂,而非在制成纤维后,再对纤维进行表面处理,以此来改善间位芳纶纤维的浸润性,解决了间位芳纶纤维表面惰性导致的在复合体系中的分散效果不理想、表面结合差的问题。由于表面处理剂是均匀溶解于树脂浆液中,然后在纺丝过程中“迁移”均匀分散并固着于纤维表面,表面处理剂用量和分布可控、并且不易脱落。
纤维的分散性指在水中的分散性或浸润性,可以通过将纺丝得到的间位芳纶纤维在水中分散,测量分散液浓度或接触角来表征。短切纤维(例如长度为小于8mm)测量分散液浓度,长丝测量接触角。
在某些实施例中,分散液浓度达10wt%以上,或者15wt%以上,或者10~20wt%,或者15~20wt%。分散液浓度的测量方法:在室温下(25℃),将一定量的短切纤维加入定量的水中,通过10000rpm高速搅拌疏解1min,可均匀分散且5min内不发生明显絮凝、沉降、上浮,即可认为此分散均匀稳定,可得到对应的分散液浓度。
在某些实施例中,接触角达到30°以下,或者15°以下,或者10°以下,或者8°以下,或者5~12°,或者5~10°。接触角的测量方法:在室温下(25℃),将芳纶长丝平铺固定在玻璃板上进行接触角测定。
在某些实施例中,采用聚氧化乙烯、OP-10或阳离子聚丙烯酰胺,分散液浓度可达10wt%以上,或者15wt%以上,接触角可达5~10°。在某些实施例中,采用KH550,接触角可达10°左右。
可喜的是,采用某些表面活性剂,在间位芳纶树脂和表面活性剂之间形成氢键或物理交联,增加了间位芳纶树脂液的粘度,这在提高加工性能方面是有利的。纺丝原液(间位芳纶树脂液)需要达到一定的表观粘度才可以顺利稳定喷丝。已知技术中多是通过控制树脂的分子量及树脂溶液的固含量来调节树脂溶液的表观粘度。本发明提供了一种更为简单的方法增加了间位芳纶树脂液的表观粘度。
在某些实施例中,采用聚乙烯醇或聚氧化乙烯为表面活性剂,可以通过形成氢键或物理交联增加间位芳纶树脂液的粘度。表面活性剂的加入量仍可在上述范围内,获得了良好的分散性或浸润性,同时增加了表观粘度,可以将在喷丝温度下的表观粘度提高至80000cp以上。更高的粘度可以适应于更多的纺丝方法,可满足干法纺丝、干湿法纺丝或湿法纺丝中的至少一种,可根据产品要求选择合适的纺丝方法。
(c)功能性填料
功能性填料是为了提升纤维的其它性能,例如抗氧化性、抗紫外吸收、导电、抗静电等。在现有技术中,这类填料是很多的,可以根据性能的需求选择性的加入。在某些非限制性实施例中,这样的功能性填料包括抗氧剂(例如铋的氧化物或氢氧化物)、抗紫外吸收剂(例如二氧化钛)、导电填料(例如炭黑、石墨等)、抗静电填料(例如炭黑、金属氧化物)、磁性填料、二氧化硅等中的一种或几种。一般是可分散于有机溶剂中的纳米填料,有利于提高其分散性。
在某些实施例中,功能性填料的用量为树脂的0.01~10wt%,或者0.1~8wt%,或者1~5wt%。
功能性填料的加入方式可以是任意的,例如可直接单独加入到树脂反应液中,也可先分散于有机溶剂中加入树脂反应液中。其中有机溶剂最好和反应溶剂一样,当然也可以不同。示例性的有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。功能性填料的加入工序可以与中和剂同时加入,也可与表面处理剂同时加入,也可在过滤脱泡前单独加入,但需要在纺丝之前加入。表面处理剂与功能性填料同时加入,有助于填料在间位芳纶纤维及其制品中的均匀分散。
功能性填料和树脂反应液的混合可以采用任何已知的混合手段,只要混合均匀即可,例如采用机械搅拌或超声辅助分散。在某些实施例中,分散温度为20~60℃,分散时间为5~30min,可以达到混合均匀的目的。
纺丝得到间位芳纶纤维
采用含有表面处理剂的间位芳纶树脂液进行纺丝。在某些实施例中,先获得间位芳纶树脂反应液,然后将表面处理剂,和任选的功能性填料,加入到间位芳纶树脂反应液中,混合均匀,最后进行纺丝制成纤维。
在正式纺丝前,往往需要将树脂液除盐、脱泡后进行纺丝。纺丝可采用任何已知的技术,例如湿法纺丝、干湿法纺丝或干法纺丝中的其中一种。在某些实施例中,纺丝主要包括以下工序:喷丝-拉伸-水洗-干燥-热处理-收卷或切断。其中,间位芳纶长丝收卷,间位芳纶短切纤维进行切断。
得到的间位芳纶纤维可以为长丝或短切纤维中的一种,可以为本征纤维或经改性的功能性纤维。间位芳纶纤维长丝可用于纺织特种防护用品、编织制件、浸渍复合材料等。间位芳纶短切纤维可用于造纸及其制品、增强改性聚合物及无机物、高温过滤等。
所得的间位芳纶纤维浸润性良好且可靠,可在造纸工艺中提高间位芳纶短切纤维的浆料浓度与纤维复合增强工艺中间位芳纶纤维的含量,减少能耗、提高生产效率和产品性能。所得间位芳纶纤维可制备纺织特种防护用品、编织制件、浸渍复合材料、造纸及其制品、增强改性聚合物及无机物而用于国防、航空航天、交通运输、电子电气、化工冶炼、建筑等领域。
本发明方法为制备高性能间位芳纶纤维及功能性间位芳纶产品提供了一种思路。
实施例1
本实例提供一种本征型间位芳纶短切纤维,可用于造纸及其制品、增强改性聚合物及无机物、高温过滤等。
树脂浆液制备:在氮气保护下,将5L DMAC和200g的氯化钙加入到反应釜中,开启搅拌,将400g间苯二胺加入到反应釜中,完全溶解后降温至-10℃,分批加入750g间苯二甲酰氯,保持反应体系温度不超过35℃,加料完毕后继续反应20min,最后,加入计量的270g氢氧化钙进行中和,得到固含约15wt%的间位芳纶树脂溶液,50℃下表观粘度约35000cp。
表面处理剂的加入:在搅拌下,向上述间位芳纶树脂浆液中加入1L聚氧化乙烯-DMAC分散液,聚氧化乙烯最终浓度为树脂的1wt%,室温下继续搅拌10min,得到含表面处理剂的间位芳纶树脂溶液,50℃下表观粘度约570000cp;
纺丝:将上述树脂溶液离心除盐后装入反应罐进行脱泡,然后进行湿法纺丝,经喷丝、拉伸、水洗、干燥、干热拉伸、上油、切断等工序后得到6mm左右的间位芳纶短切纤维,主要工艺参数如下:纺丝原液固含量,15wt%;纺丝原液温度,20℃;第一凝固浴温度,20~30℃;第一凝固浴浓度,45wt%DMAC水溶液;水洗凝固浴条件,90℃,纯水;计量泵转速,5~8rpm;喷丝速度,8~10m/min;热拉伸温度,300℃;热定型温度,280℃,60~90s;喷丝板孔数为5000。
所得间位芳纶短切纤维表面光滑,粗细均匀,强度达4.5cN/dtex,在水中分散性良好,分散液浓度可达10wt%以上。
表观粘度采用下述方法测定:将一定固含量的芳香族纤维纺丝原液装入600ml浅型烧杯(或直径为8.25cm的等同容器)加热至喷丝温度以上,然后采用美国BROOKFIELD博勒飞DV2T粘度计,选用合适的转子,在喷丝温度下进行测试。具体操作参考《DV2T粘度计操作手册(M13-167)》。
实施例2
本实例提供一种本征型间位芳纶长丝,可用于纺织特种防护用品、编织制件、浸渍复合材料等。
树脂浆液制备:在氮气保护下,将5L DMAC和150g的氯化锂加入到反应釜中,开启搅拌,将480g间苯二胺加入到反应釜中,完全溶解后降温至-20℃,分批加入900g间苯二甲酰氯,保持反应体系温度不超过20℃,加料完毕后继续反应40min,最后,加入计量的150g氢氧化锂进行中和,得到固含约18wt%的间位芳纶树脂溶液。
表面处理剂的加入:在搅拌下,向上述间位芳纶树脂浆液中加入1L KH550-DMAC分散液,KH550最终浓度为树脂的0.5wt%,室温下继续搅拌8min,得到含表面处理剂的间位芳纶树脂溶液;
纺丝:将上述树脂溶液离心除盐后装入反应罐进行脱泡,然后进行干湿法纺丝,经喷丝、拉伸、水洗、干燥、干热拉伸、上油、卷绕等工序后得到间位芳纶长丝,主要工艺参数如下:纺丝原液固含量,18wt%;纺丝原液温度,30℃;凝固浴温度,30℃;凝固浴浓度,50wt%DMAC水溶液;水洗凝固浴条件,90℃,纯水;空气浴高度:15±5mm;计量泵转速,5~8rpm;喷丝速度,15~20m/min;热拉伸温度,300~310℃;热定型温度,300~310℃,60s;喷丝板孔数为100。
所得间位芳纶纤维表面光滑,粗细均匀,强度达5.6cN/dtex,断裂伸长率28%,模量110cN/dtex,接触角为10°左右。
实施例3
本实例提供一种含抗氧剂间位芳纶短切纤维,可用于造纸及其制品、增强改性聚合物及无机物、高温过滤等。
树脂浆液制备:在氮气保护下,将5L N-甲基吡咯烷酮和150g的氯化钙加入到反应釜中,开启搅拌,将320g间苯二胺加入到反应釜中,完全溶解后降温至-5℃,分批加入600gIPC,保持反应体系温度不超过35℃,加料完毕后继续反应15min,最后,加入计量的210g氢氧化钙进行中和,得到固含约12wt%的间位芳纶树脂溶液;
表面处理剂的加入:在搅拌下,向上述间位芳纶树脂浆液中加入1L OP-10和氧化铋的N-甲基吡咯烷酮分散液,OP-10最终浓度为树脂的0.5wt%,氧化铋最终浓度为树脂的1wt%,室温下继续搅拌20min,得到含表面处理剂和抗氧剂的间位芳纶树脂溶液。
纺丝工艺同实例1,仅将凝固浴换为40~50wt%N-甲基吡咯烷酮-水溶液。
所得间位芳纶短切纤维表面光滑,粗细均匀,强度达4.4cN/dtex,纤维在空气中的初始热分解温度和最大热分解温度高达500℃和620℃,在240℃下保持3h热收缩率为0.5%,氧化铋在纤维中分布均匀,短切纤维在水中分散性良好,分散液浓度可达15wt%以上。
实施例4
本实例提供一种抗紫外间位芳纶长丝,可用于纺织特种防护用品、编织制件、浸渍复合材料等。
树脂浆液制备与实例2相同,仅将有机溶剂换为N,N-二甲基甲酰胺。
表面处理剂的加入:在搅拌下,向上述间位芳纶树脂浆液中加入1L阳离子聚丙烯酰胺和二氧化钛的N,N-二甲基甲酰胺分散液,阳离子聚丙烯酰胺的最终浓度为树脂的2wt%,二氧化钛最终浓度为树脂的3wt%,室温下继续搅拌25min,得到含表面处理剂和抗紫外吸收剂的间位芳纶树脂溶液。
纺丝工艺与实例2相同,仅将凝固浴换为40~50wt%N,N-二甲基甲酰胺-水溶液。
所得间位芳纶纤维表面光滑,粗细均匀,强度达5.8cN/dtex,断裂伸长率20%,模量130cN/dtex,接触角为5~10°。
对比例
本对比例提供一种本征型间位芳纶短切纤维。
树脂浆液制备:在氮气保护下,将5L DMAC和200g的氯化钙加入到反应釜中,开启搅拌,将400g间苯二胺加入到反应釜中,完全溶解后降温至-10℃,分批加入750g间苯二甲酰氯,保持反应体系温度不超过35℃,加料完毕后继续反应20min,最后,加入计量的270g氢氧化钙进行中和,得到固含约15wt%的间位芳纶树脂溶液。
纺丝:将上述树脂溶液离心除盐后装入反应罐进行脱泡,然后进行湿法纺丝,经喷丝、拉伸、水洗、干燥、干热拉伸、上油、切断等工序后得到6mm左右的间位芳纶短切纤维。
表面处理剂处理:将间位芳纶短切纤维用聚氧化乙烯水溶液进行表面处理。
所得间位芳纶短切纤维在水中分散性比较差,分散液浓度0.3wt%左右。
上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种间位芳纶树脂液的制备方法,其特征在于,将下述的组分混合得到间位芳纶树脂液:
(a)用于制备间位芳纶的原料在溶剂中反应得到的间位芳纶树脂反应液;
(b)表面处理剂,包括表面活性剂和/或偶联剂;
含有表面处理剂相比不包含表面处理剂具有提高的由间位芳纶树脂液制成的纤维在水中的分散性和/或浸润性。
2.根据权利要求1所述的间位芳纶树脂液的制备方法,其特征在于,间位芳纶树脂液制成的纤维在水中均匀分散得到的分散液中纤维浓度达10wt%以上,和/或间位芳纶树脂液制成纤维后在水中的接触角在30°以下。
3.根据权利要求2所述的间位芳纶树脂液的制备方法,其特征在于,间位芳纶树脂液制成的纤维在水中分散得到的分散液中纤维浓度达15wt%以上,和/或间位芳纶树脂液制成纤维后在水中的接触角在15°以下。
4.根据权利要求1~3任一项所述的间位芳纶树脂液的制备方法,其特征在于,还包括将下述组分混合:(c)功能性填料。
5.根据权利要求1~3任一项所述的间位芳纶树脂液的制备方法,其特征在于,表面活性剂包括下述中的一种或任意组合:阳离子聚丙烯酰胺、硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、脂肪酸甘油酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇或OP-10。
6.根据权利要求1~3任一项所述的间位芳纶树脂液的制备方法,其特征在于,偶联剂包括下述中的一种或任意组合:硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
7.根据权利要求1~3任一项所述的间位芳纶树脂液的制备方法,其特征在于,表面处理剂用量为间位芳纶树脂的0.01~10wt%。
8.一种间位芳纶树脂液,其特征在于,包括下述的组分:
(a)用于制备间位芳纶的原料在溶剂中反应得到的间位芳纶树脂反应液;
(b)表面处理剂,包括表面活性剂和/或偶联剂;
含有表面处理剂相比不包含表面处理剂具有提高的由间位芳纶树脂液制成的纤维在水中的分散性和/或浸润性。
9.一种间位芳纶纤维,其特征在于,由权利要求1~7任一项制备方法制备得到的间位芳纶树脂液,或是权利要求8所述的间位芳纶树脂液,经纺丝制备而成。
10.一种芳纶制品,其特征在于,由权利要求1~7任一项制备方法制备得到的间位芳纶树脂液,或是权利要求8所述的间位芳纶树脂液,制备成间位芳纶纤维然后采用常规的成型技术制成。
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2021
- 2021-03-16 CN CN202110282140.2A patent/CN113072808A/zh active Pending
Patent Citations (7)
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