本发明专利技术公开了一种丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体的制备方法、将此第二单体用于制备丙烯腈基共聚物固-固相变材料的方法及将制得相变材料用于制备储热调温纤维/薄膜的方法。该第二单体是用聚乙二醇烷基醚在甲苯中与钠反应，然后再与含酰氯基团的烯类单体反应得到粗产品，再将粗产品经洗涤分液后制得的。采用此第二单体制备丙烯腈基共聚物固-固相变材料，可使其熔点低于分解温度，适于熔融纺丝。该相变材料与热稳定剂混合后在熔融条件下纺丝、制膜，可制得具有良好的储能调温性能的纤维/薄膜。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体的制备方法、将此第二单体用于制备丙烯腈基共聚物固-固相变材料的方法及将制得相变材料用于制备储热调温纤维/薄膜的方法。该第二单体是用聚乙二醇烷基醚在甲苯中与钠反应，然后再与含酰氯基团的烯类单体反应得到粗产品，再将粗产品经洗涤分液后制得的。采用此第二单体制备丙烯腈基共聚物固-固相变材料，可使其熔点低于分解温度，适于熔融纺丝。该相变材料与热稳定剂混合后在熔融条件下纺丝、制膜，可制得具有良好的储能调温性能的纤维/薄膜。【专利说明】
本专利技术涉及一种丙烯腈第二单体及其制备方法和用途，特别涉及。
技术介绍
聚丙烯腈纤维(腈纶)是最重要的纺织用聚合物纤维材料之一，同时聚丙烯腈还是最重要的碳纤维原料。但聚丙烯腈的分解温度(250°C)低于其熔点温度(317°C)，使其在加热时未经熔融就已发生交联和环化，因此一直采用溶液纺丝工艺(干法、湿法和干湿法)生产腈纶纤维。溶液纺丝工艺流程长，且不同程度地存在环境污染。与溶液纺丝工艺相比，熔融纺丝工艺能耗低、环境污染小、节水、生产效率高、产品品种规格多，是当今化学纤维生产的发展趋势，例如，2006年我国约88.6%的化学纤维是采用熔融纺丝工艺生产的(根据国家信息中心经济预测部提供数据计算，WWW.chinagateway.0rg.cn)。聚丙烯腈的熔融纺丝可以充分利用现有的熔纺技术和工艺，丰富腈纶产品的品种，提高产品性能。采用熔融纺丝工艺制造腈纶无疑是一个有深远学术理论价值和广阔应用前景的研究方向，但要实现聚丙烯腈的熔融纺丝就必须解决聚丙烯腈的分解温度低于其熔点温度的问题，换言之，设法使聚丙烯腈的分解温度提高到其熔点之上。 专利US4220616公开了一种以水为增塑剂降低聚丙烯腈熔点，并将其纺成纤维的技术。这种以水为增塑剂的纺丝熔体粘度很大，且不稳定，不宜工业化生产。为了改善这种纺丝工艺的稳定性，专利US4379113中采用了蒸汽加压凝固系统的方法，但这使得纺丝设备和工艺控制更加复杂。中国专利ZL91112764和ZL94118476公开了丙烯腈与甲基丙烯腈共聚制备可熔融加工聚丙烯腈的组成和加工工艺；ZL02136955和ZL02136956公开了采用丙烯腈与丁烯腈共聚改性聚丙烯腈，制备可熔融加工聚丙烯腈共聚物的新工艺。但这些专利技术针对的都是常规腈纶产品，而非调温纤维，不具有温度调节功能。相变材料(PCM)是一种在一定的温度区间内可改变物理状态(固-液、液-气和固-固)而实现储、放热功能的材料。相变过程中可以吸收或放出大量的相变潜热，而材料本身的温度保持不变，因而相变材料在智能调温服装、太阳能利用、建筑及电子器件等领域得到广泛应用。目前，常用的低分子相变材料或低聚物，如水合无机盐、长链脂肪烃、高级脂肪醇、闻级脂肪酸或闻级脂肪酷等，相态转变时具有较闻的流动性，并且容易发生过冷、相分尚，从而使其必须在封闭容器或与其它吸附支撑材料混合定型后才能使用。已知的聚合物型相变材料主要是脂肪族聚醚，如聚乙二醇、聚丁二醇等，分子量不同的脂肪族聚醚的熔融温度不同，可以满足部分使用要求，但由于其本身也是固-液型相变材料，处于熔融状态时易流动，且耐热温度较低，其使用范围也受到限制。专利CN1710012A中公开了一种在纳米纤维素或其衍生物表面接枝一端或两端含有活性基团的聚合物型相变材料-聚乙二醇制备固-固相变材料的技术。CN1616588A公开了一种将具有两个活性端基的聚合物型相变材料-聚乙二醇与具有一个活性端基的聚乙二醇固定在高分子骨架材料上，形成三维网状与梳状混合结构材料，使其在相变过程中保持固态，具有固-固相变的特点。上述专利技术专利申请均以聚乙二醇为相变材料，适用范围较窄，且聚乙二醇热焓较低，长时间使用易产生降解，储热性能不稳定。在 申请人:检索范围内尚未见到丙烯腈基共聚物相变材料。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于:提供一种丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体的制备方法，该方法制得的丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体含有不饱和双键的柔性长链，且具有良好的热能储存和释放功能。本专利技术的第二个目的在于:利用前述方法制得的丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体制备热塑性丙烯腈基共聚物固-固相变材料，该方法制得的相变材料的熔融温度低于分解温度适于采用熔融加工工艺处理，且这种材料具有储热调温性，具有较高的热焓值、生产成本低、污染少、工艺简单，节约水资源，易于实现工艺化。本专利技术的第三个目的在于:利用前述方法制得的热塑性丙烯腈基共聚物固-固相变材料制备聚丙烯腈储热调温纤维，该方法简单，制得的纤维具有良好的储能和放热功能。本专利技术的第四个目的在于:利用前述方法制得的热塑性丙烯腈基共聚物相变材料，采用熔融加工工 艺，制备聚丙烯腈储热调温薄膜，该方法简单，制得的薄膜储能、放热功能佳。为此，本专利技术的技术方案如下:一种丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体的制备方法，包含如下步骤:I)将聚乙二醇烷基醚和甲苯经无水干燥处理后加入装有温度计和回流冷凝管的反应装置中，其中所述聚乙二醇烷基醚在甲苯中的浓度为10~SOwt %，在氮气保护下，搅拌并升温至80~150°C，加入单质钠，所述单质钠与聚乙二醇烷基醚的摩尔比为5:1~1:5 ;待液面无气泡冒出后，静置冷却至室温，过滤除去残留钠，得到反应原液；2)在冰水浴条件下，向所述反应原液中缓慢滴加浓度为10~80wt%的含酰氯基团的烯类单体的甲苯溶液，滴加完成后反应8~48h，过滤除去沉淀收集滤液，并蒸发(如利用旋转蒸发仪)除去滤液中的溶剂，即甲苯，得到聚乙二醇烷基醚单酯的粗产品；所述含酰氯基团的烯类单体与聚乙二醇烷基醚的摩尔质量和为IOOmol%，其中含酰氯基团的烯类单体的含量为10~50mol%，聚乙二醇烷基醚的含量为50~90mol% ；3)将所述聚乙二醇烷基醚单酯的粗产品溶于氯仿配制浓度为5~55wt%的溶液；将此溶液用浓度为5wt%的K2CO3、蒸馏水洗涤、分液，收集下层液体并将此液体在室温下真空干燥，即得所述丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体，即聚乙二醇烷基醚单酯，产率可达80~99 %，其结构式如下:【权利要求】1.一种丙烯腈基共聚物固-固相变材料第二单体的制备方法，其特征在于包含如下步骤: 1)将聚乙二醇烷基醚和甲苯经无水干燥处理后加入装有温度计和回流冷凝管的反应装置中，其中所述聚乙二醇烷基醚在甲苯中的浓度为10~SOwt%，在氮气保护下，搅拌并升温至80~150°C，加入单质钠，所述单质钠与聚乙二醇烷基醚的摩尔比为5:1~1:5 ;待液面无气泡冒出后，静置冷却至室温，过滤除去残留钠，得到反应原液； 2)在冰水浴条件下，向所述反应原液中缓慢滴加浓度为10~80?七％的含酰氯基团的烯类单体的甲苯溶液，滴加完成后反应8~48h，过滤收集滤液，并蒸发除去滤液中的溶剂，得到聚乙二醇烷基醚单酯的粗产品； 所述含酰氯基团的烯类单体与聚乙二醇烷基醚的摩尔质量和为IOOmol%，其中含酰氯基团的烯类单体的含量为10~50mol%，聚乙二醇烷基醚的含量为50~90mol% ； 所述聚乙二醇烷基醚的通式为HO(CH2CH2O)mCnH2lrt，其中m = O~600，n = O~42，m与η本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种丙烯腈基共聚物固‑固相变材料第二单体的制备方法，其特征在于包含如下步骤：1)将聚乙二醇烷基醚和甲苯经无水干燥处理后加入装有温度计和回流冷凝管的反应装置中，其中所述聚乙二醇烷基醚在甲苯中的浓度为10～80wt％，在氮气保护下，搅拌并升温至80～150℃，加入单质钠，所述单质钠与聚乙二醇烷基醚的摩尔比为5:1～1:5；待液面无气泡冒出后，静置冷却至室温，过滤除去残留钠，得到反应原液；2)在冰水浴条件下，向所述反应原液中缓慢滴加浓度为10～80wt％的含酰氯基团的烯类单体的甲苯溶液，滴加完成后反应8～48h，过滤收集滤液，并蒸发除去滤液中的溶剂，得到聚乙二醇烷基醚单酯的粗产品；所述含酰氯基团的烯类单体与聚乙二醇烷基醚的摩尔质量和为100mol％，其中含酰氯基团的烯类单体的含量为10～50mol％，聚乙二醇烷基醚的含量为50～90mol％；所述聚乙二醇烷基醚的通式为HO(CH2CH2O)mCnH2n+1，其中m＝0～600，n＝0～42，m与n不同时为0。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张兴祥，韩娜，张智力，王栋，王乐军，于万永，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。