用于水解聚芳烃唑长丝中的多磷酸的方法技术

本发明专利技术涉及用于水解聚芳烃唑长丝中的多磷酸的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及聚合物纤维和这类纤维的制备方法。更 特别地，本专利技术涉及尤其从包含聚合物的长丝(filament)和纺成纱 线(spun yarn)中去除多石粦酸的方法。
技术介绍
许多纤维是由聚合物在溶剂中的溶液(称作"聚合物纺丝 原液(polymer dope)")通过将聚合物纺丝原液经过才莫头或喷丝头 挤出或纺丝以制备或纺成纺丝原液(dope)长丝来制备的。随后去除 溶剂以提供纤維或纱线。在某些纤维的制备中，所用溶剂是溶剂酸， 例如多磷酸(PPA)。与许多典型的溶剂不同，PPA通常部分地由于其 聚合性质而更难去除。杂原子掺入聚合物中也可能抑制多磷酸从纤维 或纱线中去除。如果要去除大量PPA，则现有的从聚合物材料中去除聚 合P P A溶剂的方法通常需要长洗涤时间或提高的浸提温度。例如，Sen等人，US 5， 393， 478公开了通过与至少大约60 。C的浸提液接触来从聚苯并唑(polybenzazole)纺丝原液长丝中浸提 多磷酸的方法。Sen等人，US 5, 525， 638公开了 一种从聚苯并唑纺丝原液 长丝中洗除多磷酸的方法，其使用通常在大约室温的多次洗涤，緩慢 降低纺成纤维中的磷浓度，其声称改进了所得聚合物纤维的物理性能。由多磷酸纺成的纤维的物理性能需要进一步改进和/或需 要更好地从中去除磷。根据本说明书和权利要求，本专利技术的这些和其 它目的变得更加显而易见。专利技术概要本专利技术部分涉及用于水解在从未干燥的纺成复丝纱线中的 多磷酸的方法，该方法包括下列步骤从在从未干燥的纺成复丝纱线 中的长丝去除表面液体；并使纱线与热表面接触以水解多磷酸，其中 长丝保持基本上不熔结。本专利技术还部分涉及用于从复丝纱线去除残余多磷酸的方 法，该方法包括下列步骤使来自包含聚芳烃唑聚合物和多磷酸的溶 液的长丝束纺丝进入凝固浴；以复丝纱线形式从浴中取出长丝束；从 纱线中的长丝去除表面液体；使该纱线与热表面接触以水解多磷酸； 并从纱线去除水解的多磷酸，其中所述长丝保持基本上不熔结。本专利技术还部分涉及用于水解在从未干燥的包含聚芳烃唑和 多磷酸的长丝中的多磷酸的方法，该方法包括下列步骤从长丝去除 表面液体，并使长丝与热表面接触以水解多磷酸。本专利技术还部分涉及用于水解在包含聚芳烃唑聚合物和多磷 酸的成形制品中的多磷酸的方法，该方法包括下列步骤从成形制品 去除表面液体；并使该成形制品与热表面接触以水解多磷酸。附图简述根据下列详述，if关系如下所述的附图，可以更充分理解本专利技术。附图说明图1是聚芳烃唑纤维制造方法的示意图解。图2是一段湿纺成纱线的数字照片的拷贝。图3是示出在未去除表面液体的情况下对在加热板上于180°C加热纱线的长丝的损害的数字照片拷贝。图4是先风干以去除表面液体和然后于180。C加热的纱线的数字照片的拷贝，显示出对长丝基本没有损害。图5是湿加工装置的示意图解。图6是具有添加的水喷雾和剥离销(stripping pin)的湿 处理装置的示意图解。图7是具有添加的洗涤盘和剥离销的湿处理装置的示意图解。示例性实施方案详述除非另行指明，上文和通篇公开中所用的下列术语应该理解为具有下列含义。本专利技术的长丝可以由聚芳烃唑聚合物制造。按本文定义， "聚芳烃唑"是指具有重复单元结构(a)的与相邻芳基(Ar)稠合的一个杂芳环的 聚合物<formula>complex formula see original document page 5</formula> (a)其中N是氮原子且Z是硫、氧或NR基团，其中R是连接到N上的 氬或取代或未取代烷基或芳基；或者具有重复单元结构(bl或b2)的两个各自稠合到共有芳基(Ar1) 上的杂芳环的聚合物<formula>complex formula see original document page 5</formula>或 <formula>complex formula see original document page 5</formula>其中N是氮原子且B是氧、硫或NR基团，其中R是连接到N上的 氬或取代或未取代烷基或芳基。结构(a ) 、 ( bl )和(b2 )所示的重 复单元结构的数量不重要。优选地，各个聚合物链具有10至25， 000 个重复单元。聚芳烃唑聚合物包括聚苯并唑聚合物或聚吡啶并唑 (polypyridazole)聚合物或者这两者。在某些实施方案中，聚苯并在某些其它实施方案中，在某些优选实施方案中，聚合物为聚苯并双咪唑或聚吡啶并双咪唑类型。在(bl)和(b2)的结构中，Y是芳族、杂芳族、脂族基团， 或不存在；优选为芳基；更优选为碳原子的六元芳基。更优选地，碳 原子的六元芳基(Y)具有两个对位取向键接的取代羟基；更优选为2， 5-二羟基-对-亚苯基。在结构(a) 、 (bl)或(b2)中，Ar和A一各自代表任何 芳族或杂芳族基团。芳族或杂芳族基团可以是稠合或非稠合的多环体 系，但优选为单六元环。更优选地，Ar或A一基团优选是杂芳族的，其 中用氮原子取代该环体系的碳原子之一，或者Ar或A一可以只含碳环 原子。更优选地，Ar或A一基团是杂芳族的。如本文所定义，"聚苯并唑"是指具有重复结构(a)、 (bl) 或(b2)的聚芳烃唑聚合物，其中Ar或Ar'基团是碳原子的单六元芳 环。优选地，聚苯并唑类化合物是一类具有结构(bl)或(b2)的刚 性棒形聚苯并唑类化合物；更优选为具有带有六元碳环芳环A一的结构 (bl)或(b2)的刚性棒形聚苯并唑类化合物。这类优选的聚苯并唑 类化合物包括但不限于，聚苯并咪唑类化合物(B=NR)、聚苯并p塞唑 类化合物(B=S)、聚苯并嗯唑类化合物(B=0)、和它们的混合物或共 聚物。当聚苯并唑是聚苯并咪唑时，其优选是聚(苯并 双咪唑-2，6-二基-1，4-亚苯基)。当聚苯并唑是聚苯并噻唑时，其优选 是聚(苯并双噻唑-2， 6-二基-1， 4-亚苯基)。当聚苯并唑 是聚苯并噁唑时，其优选是聚(苯并双噁唑-2, 6-二基 -1， 4-亚苯基)。如本文所定义，"聚吡啶并唑"是指具有重复结构(a)、 (bl)或(b2)的聚芳烃唑聚合物，其中Ar或A 基团是五个碳原子 和一个氮原子的单六元芳环。优选地，这些聚吡啶并唑类化合物是一 类具有结构(bl)或(b2)的刚性棒形聚吡啶并唑类化合物，更优选 为具有带有六元杂环芳环A一的结构(bl)或(b2)的刚性棒形聚吡啶啶并双咪唑(B=NR )、聚吡啶并双噻唑(B=S )、聚吡啶并双噁唑(B=0 )、 和它们的混合物或共聚物。再优选的聚吡咬并唑是下列结构的聚吡。定 并双咪哇(B=NR )<formula>complex formula see original document page 6</formula>其中N是氮原子，R是连接到N上的氢或取代或未取代烷基或芳基，优选其中R是H,且Y定义如上。重复结构或结构所代表的单元的数量不重要。优选地，各个聚合物链具有10至25, 000个重复单元。本专利技术的长丝由聚苯并唑(PBZ )或聚吡啶并唑聚合物制备。针对本专利技术目的，术语"长丝"或"纤维"是指具有高的长宽比(宽 是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水解在从未干燥的包含聚芳烃唑和多磷酸的长丝中的多磷酸的方法，该方法包括下列步骤：ａ）从长丝去除表面液体，和ｂ）使长丝与热表面接触以水解多磷酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CW纽顿，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，马杰兰系统国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]