專利名稱：一種聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈纖維及其制備方法
一種聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈纖維及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚芳醚腈是一類側(cè)鏈上具有腈基的熱塑性聚合物，它是從二十世紀(jì)八十年代以來首先為國防軍工和尖端技術(shù)的需求而發(fā)展起來的一類綜合性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)型高分子材料， 具有很高的耐熱性、阻燃性、機(jī)械強(qiáng)度、防紫外線和抗蠕變性好等優(yōu)良特性，可廣泛應(yīng)用于航空航天、電子封裝、機(jī)械制造、汽車零件等領(lǐng)域。
聚芳醚腈在國內(nèi)的研究起始于80年代，主要集中在研究合成工藝和配方等方面。 國內(nèi)申請關(guān)于聚芳醚腈樹脂的生產(chǎn)發(fā)明專利主要有專利申請?zhí)枮?41130 . 6的《一種聚芳醚腈及其制造方法》、200610038381. 8的《聚芳醚腈的工業(yè)化生產(chǎn)方法》、200510038360. 1 的《聚芳醚腈高分子無鹵阻燃劑的工業(yè)化生產(chǎn)方法》、200610021306. 0的《一種含間苯鏈節(jié)的聚芳醚腈共聚物及其制備方法》、200810305720. 3的《一種半晶型聚芳醚醚腈的工業(yè)化生產(chǎn)方法》。近年來關(guān)于聚芳醚腈復(fù)合材料以及型材加工的專利也逐漸增多，具體有 200910302012. 9的《聚芳醚腈玻纖復(fù)合材料及其制備方法》、201010218960. 7的《一種聚芳醚腈樹脂和纖維布的層壓復(fù)合材料及其制備方法》、20101(^64875. 4的《聚芳醚腈復(fù)合材料及其制備方法》、以及200910310566. 3的《聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜及其制備方法》等。
上述專利中所涉及的聚芳醚腈樹脂制備方法主要是針對通用型材以及復(fù)合材料的制備與應(yīng)用，未涉及針對纖維制備的紡絲級聚芳醚腈樹脂的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備方法。 聚芳醚腈樹脂具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)藥品性、自阻燃性和力學(xué)性能，使之纖維化可以在很大程度上擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。然而可適用于紡絲的聚芳醚腈樹脂有著特殊的要求，例如需要聚芳醚腈樹脂分子結(jié)構(gòu)具有較高的規(guī)整性以及適當(dāng)?shù)姆肿恿?，同時還應(yīng)具有較高的純度。專利20101019M47.5《一種聚芳醚腈纖維的制備方法》中公開了一種聚芳醚腈纖維的制備方法，其是先在聚芳醚腈樹脂中添加熱穩(wěn)定劑、無機(jī)填料、降粘劑混煉制得紡絲專用料，再以紡絲專用料制得聚芳醚腈纖維，這些眾多的添加物并不有利于高性能聚芳醚腈纖維的穩(wěn)定生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種紡絲級聚芳醚腈樹脂，該紡絲級聚芳醚腈樹脂分子量高，力學(xué)性能優(yōu)異，易于紡絲生產(chǎn)。
本發(fā)明的聚芳醚腈樹脂，其分子結(jié)構(gòu)含有結(jié)構(gòu)單元
權(quán)利要求
1.聚芳醚腈樹脂，其分子結(jié)構(gòu)含有結(jié)構(gòu)單元 CN
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚芳醚腈樹脂，其特征在于，所述聚芳醚腈樹脂的數(shù)均分子量為 25000 至 65000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚芳醚腈樹脂，其特征在于，所述聚芳醚腈樹脂中結(jié)構(gòu)F /=\ /=\ ⑶單元
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚芳醚腈樹脂，其特征在于，所述聚芳醚腈樹脂中結(jié)構(gòu)單元
5.權(quán)利要求1-4任一項所述的聚芳醚腈樹脂的制備方法，具體為(1)聚合反應(yīng)按照下列摩爾配比稱取原料2，6_鹵代苯甲腈芳香族二元酚催化劑非質(zhì)子強(qiáng)極性溶劑脫水劑=1 1 1. 1 1. 3 14 18 6 8 ；將上述原料在惰性氣體保護(hù)下，于140 160°C下反應(yīng)1-3小時，蒸出脫水劑后升溫至190-205°C，反應(yīng)1. 5 3小時， 獲得聚芳醚腈溶液；(2)后處理將上述聚芳醚腈溶液進(jìn)行沉淀、固液分離，分離后的固體洗滌、過濾、干燥即得聚芳醚腈樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚芳醚腈樹脂的制備方法，其特征在于，所述催化劑為無機(jī)弱酸強(qiáng)堿鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的聚芳醚腈樹脂的制備方法，其特征在于，步驟( 中聚芳醚腈溶液進(jìn)行沉淀時需要添加沉淀劑，并加熱回流2 3小時；沉淀劑的用量為非質(zhì)子強(qiáng)極性溶劑的2倍以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項所述的聚芳醚腈樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述洗滌先用PH值4-6的沸水洗滌，然后用沸水洗滌。
9.權(quán)利要求1-4任一項所述的聚芳醚腈樹脂制備聚芳醚腈纖維的方法將聚芳醚腈樹脂熔融后經(jīng)噴絲板拉伸紡絲，經(jīng)集束后的聚芳醚腈纖維引入熱拉伸裝置，拉伸定型后即得聚芳醚腈纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚芳醚腈樹脂制備聚芳醚腈纖維的方法，其特征在于，熔融溫度為360 410°C，拉伸溫度為230 270°C，熱拉伸比不低于2。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈纖維及其制備方法。本發(fā)明聚芳醚腈樹脂，其分子結(jié)構(gòu)含有結(jié)構(gòu)單元其中，結(jié)構(gòu)單元的摩爾比為80-100∶0-20；且該樹脂的數(shù)均分子量為20000至70000。本發(fā)明的聚芳醚腈樹脂分子結(jié)構(gòu)規(guī)整、分子量大，易于穩(wěn)定生產(chǎn)高性能聚芳醚腈纖維。
文檔編號D01D5/12GK102516528SQ201110422989
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者任偉, 余興江, 李岳山 申請人:四川飛亞新材料有限公司