JP6140809B2 - 炭化ホウ素高重合ポリマー繊維 - Google Patents
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Description
本発明は高重合ポリマー繊維に関する。
中国は化学繊維大国であるが、化学繊維強国ではなく、専門家と関係部門によると、中国の高性能特殊繊維の生産量は、世界の１パーセントだけである。今の世界の三大高性能の繊維は、炭素繊維、アラミド、高重合ポリマー繊維である。炭素繊維が試験や初級生産段階にあり、製品は耐摩耗充填剤など領域のみに用いられる。欧米先進国の高重合ポリマー繊維の70%以上は、防弾衣、防弾ヘルメット、軍用施設と設備の防弾装甲、航空宇宙などの軍事分野に用いられるが、高性能繊維の発展は国の総合的な実力の体現で、現代化強国となる重要物質の基礎であるため、国家の利益のために、我が国の高性能特殊繊維の生産と応用を強力に加速することが特に必要になってきている。
本発明の目的は、新型特殊用途材料である炭化ホウ素高重合ポリマー繊維を提供することにある。
開発及び繰り返し試験を長期に行い，新材料である炭化ホウ素高重合ポリマー繊維を開発した。当該材料を作成するために必要な原料は炭化ホウ素、高重合ポリエチレンエマルジョン、塩酸、酸化防止剤、触媒である。
本発明の炭化ホウ素高重合ポリマー繊維は、最高級の火器の製造、海上救済、消火活動、防弾の装甲、暴動の取り締まりの装甲、生物化学および核工業の処理等の用途に用いられ、民生用、航空宇宙と軍事防御により広く応用される。本発明は、極めて良好な耐高低温性能、強力な耐酸アルカリ性能、優れた伸張性、耐摩耗性、耐衝撃能力等の性能を持ち、標準大気下で−170℃〜2100℃の環境で長期的に使用が可能である。それは強力な耐酸アルカリ性能を持ち、常温常圧下で水酸化ナトリウム溶液に30日間連続浸漬させ、塩酸溶液に30日間連続浸漬させても、材料自身は本質的に変化しない。本材料は優れた伸張性、耐摩耗性、耐衝撃能力及び耐紫外線等の性能を持ち、繊維強度は同じ断面のスチールワイヤの十何倍であり、繊維密度が低く、水面に浮かんで、破断 伸びが低く、優れたエネルギー吸収の能力を備えるため、優れた耐衝撃性を備える。紫外線照射、中性子とγ照射を防止することが可能であり、材料の誘電率が低く、電磁波の透過率が高い。
したがって，本発明は民生用、核工業、航空宇宙と軍事防御により広く応用され、作成された炭化ホウ素高重合ポリマー繊維は国内同種類製品の空白を埋める。
本材料はリサイクル可能で、環境上の問題が生じない。
以本発明の新材料である炭化ホウ素高重合ポリマー繊維は、
炭化ホウ素：50〜60部、
質量濃度40%〜50%の高いポリエチレンエマルジョン：150〜193部、
質量濃度37％の塩酸：116部、
酸化防止剤：3〜5部、
触媒：7部
という重量部の原料から調製される。
前記炭化ホウ素は炭化ホウ素のw14、w20、w28、w40から選ばれる一つである。
前記高重合ポリエチレンエマルジョンはポリエチレンエマルジョンにおけるHA-soft80、GFN、85-CDITの中から選ばれる一つである。
前記酸化防止剤は酸化防止剤におけるジフェニルアミン、P-フェニレンジアミンとジヒドロキノリン等化合物及びその誘導体またはポリマーの中から選ばれるいずれか一つである。
前記触媒は触媒であるトリフルオロメタンスルホン酸無水物である。
本発明は新材料である炭化ホウ素高重合ポリマー繊維の作成方法をさらに提供し、上記重量部の原料を使用して作成し、以下の手順を含む。
1）炭化ホウ素を塩酸に入れて90〜120分間で浸漬（ソーク）し、不純物を除去し、
2）不純物が除去され、且つ乾燥させられた炭化ホウ素を2500〜2800℃の高温高圧溶解炉に入れて溶融させ、得られた炭化ホウ素溶融液体を耐高温紡糸炉内で処理して炭化ホウ素前駆体を作製し、
3）酸化防止剤を含む高重合ポリエチレンエマルジョンに触媒を入れ、炭化ホウ素前駆体を入れ、15〜30大気圧下で、無機高分子ポリマー、即ち炭化ホウ素高重合ポリマー繊維の最初の生成物を作成し、最初の生成物を水酸化カルシウム溶液を用いて表面処理を行い、不純物を除去し、且つ乾燥させた後、最終的にこの炭化ホウ素高重合ポリマー繊維が得られる。
炭化ホウ素：50〜60部、
質量濃度40%〜50%の高いポリエチレンエマルジョン：150〜193部、
質量濃度37％の塩酸：116部、
酸化防止剤：3〜5部、
触媒：7部
という重量部の原料から調製される。
前記炭化ホウ素は炭化ホウ素のw14、w20、w28、w40から選ばれる一つである。
前記高重合ポリエチレンエマルジョンはポリエチレンエマルジョンにおけるHA-soft80、GFN、85-CDITの中から選ばれる一つである。
前記酸化防止剤は酸化防止剤におけるジフェニルアミン、P-フェニレンジアミンとジヒドロキノリン等化合物及びその誘導体またはポリマーの中から選ばれるいずれか一つである。
前記触媒は触媒であるトリフルオロメタンスルホン酸無水物である。
本発明は新材料である炭化ホウ素高重合ポリマー繊維の作成方法をさらに提供し、上記重量部の原料を使用して作成し、以下の手順を含む。
1）炭化ホウ素を塩酸に入れて90〜120分間で浸漬（ソーク）し、不純物を除去し、
2）不純物が除去され、且つ乾燥させられた炭化ホウ素を2500〜2800℃の高温高圧溶解炉に入れて溶融させ、得られた炭化ホウ素溶融液体を耐高温紡糸炉内で処理して炭化ホウ素前駆体を作製し、
3）酸化防止剤を含む高重合ポリエチレンエマルジョンに触媒を入れ、炭化ホウ素前駆体を入れ、15〜30大気圧下で、無機高分子ポリマー、即ち炭化ホウ素高重合ポリマー繊維の最初の生成物を作成し、最初の生成物を水酸化カルシウム溶液を用いて表面処理を行い、不純物を除去し、且つ乾燥させた後、最終的にこの炭化ホウ素高重合ポリマー繊維が得られる。
Claims (7)
- 炭化ホウ素高重合ポリマー繊維を作製するために必要とされる原料は炭化ホウ素、高重合ポリエチレンエマルジョン、塩酸、酸化防止剤、触媒であることを特徴とする炭化ホウ素高重合ポリマー繊維。
- 炭化ホウ素高重合ポリマー繊維を作製するために必要とされる原料の重量部は、
炭素ホウ素:50〜60重量部、
濃度40%〜50%の高重合ポリエチレンエマルジョン:150〜193重量部、
濃度37%の塩酸:116重量部、
酸化防止剤:3〜5重量部、
触媒:7重量部
である請求項1に記載の炭化ホウ素高重合ポリマー繊維。 - 前記炭化ホウ素は炭化ホウ素のw14、w20、w28、w40の中から選ばれる一つである請求項1または2に記載の原料。
- 前記高重合ポリエチレンエマルジョンは、ポリエチレンエマルジョンにおけるHA〜soft80、GFN、85〜CDITの中から選ばれる一つである請求項1または2に記載の原料。
- 前記酸化防止剤は酸化防止剤におけるジフェニルアミン、P-フェニレンジアミンとジヒドロキノリン等化合物及びその誘導体またはポリマーの中から選ばれるいずれか一つである請求項1または2に記載の原料。
- 前記触媒は触媒におけるトリフルオロメタンスルホン酸無水物である請求項1または2に記載の原料。
- 1）炭化ホウ素を塩酸に入れて90〜120分間でソークし、不純物を除去し、
2）不純物が除去され、且つ乾燥させられた炭化ホウ素を2500〜2800℃の高温高圧溶解炉に入れて溶融させ、得られた炭化ホウ素溶融液体を耐高温紡糸炉内で処理して炭化ホウ素前駆体を作製し、
3）酸化防止剤を含む高重合ポリエチレンエマルジョンに触媒を入れ、炭化ホウ素前駆体を入れ、15〜30大気圧下で、無機高分子ポリマー、即ち炭化ホウ素高重合ポリマー繊維の最初の生成物を作成し、最初生成物を水酸化カルシウム溶液を通じて表面処理を行い、不純物を除去し、且つ乾燥させた後、最終的にこの炭化ホウ素高重合ポリマー繊維が得られる
という手順を含むであることを特徴とする新材料である炭化ホウ素高重合ポリマー繊維の製造方法。
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