从聚芳烃唑纤维中去除阳离子的方法，包括下列步骤： ａ）提供包含具有羟基侧基的聚芳烃唑聚合物和至少２重量％的阳离子的纤维， ｂ）使纤维与含酸的水溶液接触以释放出至少部分阳离子，和 ｃ）任选用水洗涤纤维。
【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)中去除多磷酸的方法。
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模头或喷丝头 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 溶剂以提供纤维或纱线。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， 6 38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。专利技术概述本专利技术部分涉及从纤维中去除多磷酸的方法，包括下列步 骤将包含聚合物和多磷酸的纤维加热至至少120℃达有效水解多磷酸 的时间；和在单独的步骤中，用温度为100。C或更低的流体从纤维中去 除水解的多磷酸。本专利技术还部分涉及水解纤维中的多磷酸的方法，包括将包 含聚合物和多磷酸的纤维在pH值小于4. 0的酸性介质中加热至高于 100℃的温度达有效水解多磷酸的时间的步骤。本专利技术还部分涉及水解聚芳烃唑(polyareneazole)聚合 物材料中的多磷酸的方法，包括下列步骤提供包含聚芳烃唑和多磷 酸的聚合物材料，其中至少50摩尔％的聚芳烃唑重复单元结构包含2, 5-二羟基-对-亚苯基部分；和将聚合物材料加热至超过IO0℃以水解至少 一部分多磷酸。本专利技术还部分涉及从由含有多磷酸的聚合物溶液纺成的纱 线中去除磷的方法，该纱线包含纱线重量的至少大约1. 5 %的磷，该方 法包括使纱线与碱接触并用含水流体洗涤该纱线。本专利技术还提供了包含具有羟基侧基的聚芳烃唑聚合物和占 纤维重量的至少2°/。的包括钠、钾或钓或其任意组合的阳离子的纤维。本专利技术还部分涉及从聚芳烃唑纤维中去除阳离子的方法， 包括下列步骤提供包含具有羟基侧基的聚芳烃唑聚合物和至少2重 量％的阳离子的纤维，使纤维与含酸的水溶液接触以释放出至少部分阳 离子，并任选用水洗涤纤维。附图简述根据下列详述，联系如下所述的附图，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。 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 6</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 氢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 6</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 唑聚合物包括聚苯并咪唑或聚苯并双咪唑聚合物。在某些其它实施方 案中，聚吡。定并唑聚合物包括聚吡淀并双咪唑或聚吡。定并咪唑聚合物。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,可以只含碳环 原子。更优选地，Ar或A—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)的聚芳经唑聚合物，其中Ar或A一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Ar'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)、聚苯并噻唑 类化合物(B=S)、聚苯并噁唑类化合物(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 是聚苯并卩恶唑时，其优选是聚(苯并双噁唑-2， 6-二基 -1， 4-亚苯基)。本文所述的"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一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 的结构(bl)或(b2)的刚性棒形聚吡啶并唑类咪唑(B=NR)、聚吡啶并双，塞唑(B=S)、聚吡咬并双噁唑(B=0)、和 它们的混合物或共聚物。再优选的聚吡啶并唑是下列结构的聚吡啶并 双咪哇(B=NR ):<formula>complex formula see original document page 7</formula>或<formula>complex formula see original document page 7</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(宽是横跨与其长本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：D·J·西克马，
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：
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