公开一种主要由对芳酰胺和聚乙烯吡咯烷酮组成的纤维。纤维展示了改善了的强度和大幅度改进染色率以及其它几个性质的改善。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的主要是对芳酰胺纤维，尤其是聚(对-亚苯基对苯二酰胺)(PPD-T)纤维，该纤维还包括作为纺丝助剂的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。对芳酰胺和PVP所制得的纤维所展示的张力特性的改进超出了那些单独使用对芳酰胺制得的纤维;混合物所制得的纤维呈现了一系列辅加优点，诸如改进了染色能力，增加了对紫外光的稳定性(耐光性)，改善了热老化后强力保留性，增加了在复合结构中的粘合力，改进了阻燃性能及其类似性能。欧洲专利申请248，458，1987年12月9日公开，申请人Mattman等人，公开了用PPD-T和其它芳族聚酰胺的混合物制备的纤维。美国专利4，224，271，1980年9月23日公开，申请人Tse，公开了采用芳族聚酰胺和聚丙烯腈制备的纤维。美国专利4，278，779，1981年7月14日公布，申请人Nakagawa等人，公开了用聚(间亚苯基间苯二酰胺)和其它芳族聚酰胺的混合物制得的具有改进了染色性能的纤维。美国专利4，622，265，1986年11月11日公布，申请人Yoon等，公开了PPD-T和普通有规芳族-脂族共聚物的混合物制备的纤维。美国专利4，721，755，1988年1月26日公布，Maatman申请，公开了用PPD-T和含二氨基苯甲酰苯胺单体的聚酰胺的混合物制备的纤维。美国专利4，228，218，1980年10月14日公布，申请人Takayanag等，公开了一种聚合物的聚合复合材料，其有刚性分子结构均匀地分散在柔性分子结构的聚合物中。美国专利3，869，429，1975年3月4日公布，申请人Bla des，公开了所混有高达30%可混溶稀释聚合物的聚酰胺，这种聚合物应该是较好地稳定并溶解于纺丝溶剂中。日本专利申请公开55/69621，1980年5月26日公开，公开了在聚酰胺聚合工艺中使用有亲合性的带羧基基团聚合物。带羧基具有亲和性的聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮。所公开了聚乙烯吡咯烷仅在聚合时使用，并在使用聚酰胺聚合物品前仔细并完全地去除。本专利技术提供一种主要是由对芳酰胺和PVP组成的纤维。纤维最好包括对芳酰胺重量5-30%的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，对芳酰胺最好是PPD-T。本专利技术纤维呈现的长丝强度大于15克/旦，比强度大于17克/旦，纤维截面形状通常是非圆形的。本专利技术还提供了一种搅拌酸溶剂，对芳酰胺PVP的各向异性混合物制备该种纤维的方法;将搅拌过的混合物加热到它的熔点之上，通过喷丝头挤出，进入和通过一非凝固层;然后把挤出的混合物送入液状凝固浴中。附图说明图1是本专利技术纤维的比强度和PVP含量之间的关系图。图2是现有技术中仅含有PPD-T纤维的放大的截面图，图3是本专利技术纤维放大的截面图。在本专利技术纤维中对芳酰胺是基本聚合物而PPD-T是优选的对芳酰胺。PPD-T指的是对苯二胺和对苯二酰氯按摩尔数聚合而成的均聚物，或是掺有少量其它二胺的对苯二胺和掺有少量其它二酰氯的对苯二酰氯的共聚物。按常规原则，其它二胺和二酰氯所用的量高达对苯二胺或对苯二酰氯10%摩尔，或适当地还高一些，其它二胺和二酰氯仅提供那些不影响聚合反应的活性基团。PPD-T还指其它芳族二胺和芳族二酰氯的共聚物，诸如2、6-萘二酰氯或氯代或二氯代对苯二酰氯;所提供的其它芳族二胺和芳族二酰氯的量还要使各向异性纺丝液的制备成为可能。PPD-T的制备在US3869429，US4，308，374;US4，698，414中已经叙述。在本专利技术纤维中PVP是辅助聚合物。PVP指的是N-烯基-2-吡咯烷酮单体线型聚合所得的聚合物，还包括少量共聚单体，其存在浓度低于不干扰PVP与PPD-T反应的浓度。经测量几乎任何分子量的PVP实际上均可用于本专利技术。分子量低到5000高达1，000，000的PVP已经被应用并且得到的纤维呈现了本专利技术的优点。很高分子量的PVP产生了高粘度的纺丝液。优选分子量约在10，000-360，000的PVP。本专利技术的纤维采用PPD-T和PVP混合纺丝液纺丝来制备，纺丝工艺通常采用湿法纺丝，更具体地，是空气间隙纺丝。纺丝液是PPD-T和PVP的各向异性的溶液。用于纺丝液的溶剂是硫酸、氯磺酸、氟硫酸及其它们的混合物。通常使用的是硫酸，其浓度至少为98%。也可使用发烟硫酸。纺丝液或采用搅拌细分的PPD-T和PVP以及形成纺丝液的溶剂-例如浓硫酸来制备。必须同时加热酸以完全溶解PPD-T和PVP，温度应尽可能低以使聚合物降解最小。另外，纺丝液的制备也可采用把一种细分的聚合物在形成纺丝液的溶剂中搅拌然后把另一种聚合物加入到得到的混合物中的方法。用于本专利技术适宜的纺丝液通常包括约35-45克聚合物(全部的PPD-T和PVP)/100毫升溶剂。采用每立方厘米1.84克的浓硫酸时，纺丝液通常是16-21%重量的聚合物。重要的是聚合物的总浓度要保证纺丝液为各向异性。为体现本专利技术的优越纺丝液中的聚合物应有约3-30%重量的PVP，以PPD-T重量为基准。本专利技术的纤维考虑用PVP和PPD-T的组合物来制备，常规的添加剂诸如染料、填料、消光剂、紫外线稳定剂、抗氧性、防火剂及其类似助剂可被加入到组成纤维的PVP和PPD-T化合物中。当采用PPD-T均聚物和浓硫酸来制备纺丝液时，本专利技术纺丝液熔点从3%PVP的72℃降到6%PVP的71℃，然后增加到15%PVP的75℃，在20%PVP时又降到72℃。该纺丝液的凝固点从3%PVP的30℃降到6%-9%PVP的25℃，然后增加到15%PVP的38℃，并在20%PVP以上又降到24℃。本专利技术的纺丝液可在保持液态的任何温度下挤出。因为在某些方面聚合物降解程度是时间和温度的函数，纺丝温度应尽可能的低。本专利技术的纺丝液是光学上各向异性的。总的来讲，那是由于纺丝液细微区域光传输性随方向改变而引起纺丝液对平面偏振光消偏振。纺丝液的微观区域是双折射的。本专利技术纺丝液采用特定方法纺制，诸如Blades公开的1973年10月23日，US3，767，756指出的那样一该专利在此通过参考引入。本专利技术纤维在干燥后或干燥的同时进行热处理。热处理在250°-550℃下进行1-6秒，张力为1-12克/旦;热处理导致纤维模量增加。迄今为止，通常的情形是高强度对芳酰胺织物经热处理降低了它的强度。意外地发现用PPD-T和有12-17%PVP的混合物制得的本专利技术纤维在这些条件下经热处理后不会导致强度的降低。可以相信在本专利技术中使用PVP导致了其与PPD-T的某些结合。已知PVP溶解于水，在带有高达30%PVP的本专利技术纤维中仍未发现显著量的PVP在水中浸出。如前描述的，新纺制的长丝在液体溶液中凝固。没有显著量的PVP从凝固的长丝中析出进入凝固浴。本专利技术纤维的许多质量指标由纤维中的PVP的含量来控制或调节。通常，PVP的含量约是PPD-T重量的3-30%。低限在实际中受到限制，虽然在任何浓度的PVP存在下都能体现本专利技术的优点，但浓度低于3%时测定其优点是困难的。上限是过量PVP存在时使纤维的某些质量开始恶化。应该注意的是PVP不是已知的优选或令人感兴趣的化纤材料，但是当它与PPD-T混合形式存在于纤维中产生了优异和完全出人意料的改进的纤维;PVP的浓度不能高于纤维某些质量可接受的程度。可以相信当PVP含量高于PPD-T的30%时，制造时PVP不可逆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纤维、主要由芳酰胺和聚乙烯吡咯烷酮化合物组成。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李圭，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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