一种聚合物纳米纤维的制备方法，本发明专利技术涉及纤维的制备方法。本发明专利技术要解决现有方法制备纳米纤维存在成型后的高性能聚合物很难进行再次深加工，大部分聚合物纤维生产线上的不合格纤维被弃置或者用作低档次填料使用，无法体现高性能聚合物的利用价值的技术问题。方法：一、制备聚合物初生纤维；二、超声处理；三、过滤。本发明专利技术采用极性溶剂溶胀、超声剥离相结合的方式将聚合物制备成长径比高，比表面积大的高性能聚合物纳米纤维。本发明专利技术用于制备高性能聚合物纳米纤维。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维的制备方法。
技术介绍
高性能聚合物纤维如芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑纤维、聚(2，5- 二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑)纤维、超高分子量聚乙烯纤维等具有高强、高模、低密度、耐高温等优点，在力学防护、耐热产业纺织品和纤维增强材料领域有着广泛的应用。近年来，在其他领域如电绝缘材料、卫星探测、汽车工业和深海油田开发等方面，高性能聚合物纤维的需求正在突飞猛进的增长中。聚合物纤维作为高速列车车体不仅可减轻车身质量，还可以使车身强度增加；利用聚合物纤维耐化学腐蚀性，可制成各种耐腐蚀防护服；在宇航方面为减轻有限的负担，聚合物纤维适合于做宇宙空间使用的扣子、带子等；还可用作耐热性探测气球的材料；在体育竞技赛艇用帆方面主要用高强高模纤维制成的片状薄板式材料制作，为使帆布在受到风吹时具有最小限度的变形程度，就必须寻求模量最高的聚合物纤维来制作赛艇用帆；鉴于聚合物纤维优良的力学性能，它们也是制造高尔夫球杆、网球拍、滑雪杖、滑雪板、冲浪板、射箭弓弦、自行车赛车最好的材料。性能聚合物纤维性能突出，但其价格也非常昂贵，比如素有纤维之王美誉的PBO纤维则高达4000元/公斤。但是，在实际生产中，由于成品率的限制，存在很多的纺丝液废液与废丝，其回收利用意义重大。但是因为成型后的高性能聚合物很难进行再次深加工，大部分聚合物纤维生产线上的不合格纤维被弃置或者用作低档次填料使用，无法体现高性能聚合物的利用价值。
技术实现思路
本专利技术要解决现有方法制备纳米纤维存在成型后的高性能聚合物很难进行再次深加工，大部分聚合物纤维生产线上的不合格纤维被弃置或者用作低档次填料使用，无法体现高性能聚合物的利用价值的技术问题，而提供。，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的:一、采用质量浓度为8%?18%的聚合物纺丝原液制备聚合物初生纤维；二、将步骤一得到的聚合物初生纤维浸入在反应釜内的溶剂中，控制温度为20?350°C，压力为I?lOOatm，超声处理I?5OOOh ；三、将步骤二得到的混合物过滤，去除溶剂，得到一种聚合物纳米纤维。本专利技术将聚合物纤维制备过程中产生的废丝或者性能较差的长丝进行再加工，实现长丝到纳米纤维的转变，实现高性能聚合物回收的同时还可将高性能聚合物扩展至其它如膜材料、多孔材料等应用领域。本专利技术采用极性溶剂溶胀、超声剥离相结合的方式将聚合物制备成长径比高，比表面积大的高性能聚合物纳米纤维。本专利技术的有益效果是:1、本专利技术以高性能纤维的初生纤维为基体，采用极性溶剂溶胀与高温高压超声剥离相结合的方法，有效的利用了溶胀用溶剂与初生纤维内部的溶剂缺陷结构；2、通过溶胀超声剥离可以提高纳米纤维的均匀度、比表面积与制备效率；3、本专利技术所用混合溶剂可重复利用，这极大的降低了制备成本，杜绝了环境污染；4、本专利技术所用制备方法简单，有利于规模化生产，因此有非常好的应用前景。本专利技术用于制备高性能聚合物纳米纤维。【附图说明】图1为实施例1的制备的聚合物纳米纤维SEM照片；图2为实施例2的制备的聚合物纳米纤维SEM照片。【具体实施方式】本专利技术技术方案不局限于以下所列举的【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】之间的任意组合。【具体实施方式】一:本实施方式，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的:一、采用质量浓度为8%?18%的聚合物纺丝原液制备聚合物初生纤维；二、将步骤一得到的聚合物初生纤维浸入在反应釜内的溶剂中，控制温度为20?350°C，压力为I?lOOatm，超声处理I?5OOOh ；三、将步骤二得到的混合物过滤，去除溶剂，得到一种聚合物纳米纤维。【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中聚合物纺丝原液的质量浓度为12%?14%。其它与【具体实施方式】一相同。【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:步骤一中聚合物纺丝原液中聚合物为芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑纤维、聚(2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑)纤维、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯纤维、聚对苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维或超高分子量聚乙烯纤维。其它与【具体实施方式】一或二相同。【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一中制备聚合物初生纤维的方法为将聚合物纺丝原液经喷丝板，进入凝固浴凝固I?300s。其它与【具体实施方式】一至三之一相同。【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤一中凝固浴按质量份数由5份氯化钙、10份二甲基乙酰胺和85份水混合而成。其它与【具体实施方式】一至四之一相同。【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤一中凝固20?40s。其它与【具体实施方式】一至四之一相同。【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤二中溶剂为硫酸、盐酸、甲醇、乙醇、吡啶、石油醚、四氢呋喃、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、二甲基亚砜、三乙胺、苯胺、水、苯酚、乙二醇、乙二胺、丙三醇和丁二醇中的一种或者多种的任意比混合。其它与【具体实施方式】一至六之一相同。【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤二中控制当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚合物纳米纤维的制备方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：一、采用质量浓度为8％～18％的聚合物纺丝原液制备聚合物初生纤维；二、将步骤一得到的聚合物初生纤维浸入在反应釜内的溶剂中，控制温度为20～350℃，压力为1～100atm，超声处理1～5000h；三、将步骤二得到的混合物过滤，去除溶剂，得到一种聚合物纳米纤维。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎俊，黄玉东，谭磊，刘丽，胡桢，宋元军，孟令辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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