一种通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法，将酚类化合物、乙醇、草酸混合反应得到硼酸苯酯，通过将酚类化合物、醛类化合物和硼酸苯酯反应，生成硼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂；获得的硼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂溶于无水乙醇中与醛类反应得到硼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛树脂；与无水乙醇、聚乙烯醇缩丁醛等混合搅拌均匀进行湿法纺丝、热固化得硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维。本发明专利技术采用硼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛树脂为原料，通过湿法纺丝后热固化得到酚醛纤维，不需要进行溶液固化就可得到力学性能好，极限氧指数高、耐热的硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维，该制作方法过程简单、制备环保、力学性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法
本专利技术属于阻燃，耐温的特种纤维的制备领域，具体涉及一种通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法。
技术介绍
酚醛纤维燃烧过程中少烟，无毒，无熔融滴落现象，具有瞬间耐高温的性能，具有较高的极限氧指数，耐热阻燃等性能。尽管酚醛纤维的制备适宜采用熔融纺丝工艺，这一方法已被认可并以实现工业化。然而由于前驱体酚醛树脂分子量低，初生纤维极脆，后序工序难以操作；并且如何使纤维成为不溶不熔的具有三维交联结构的缩聚物，是此工艺的难点。另一方面，通过熔融纺丝制备酚醛纤维必须经过溶液固化，而固化液中甲醛与盐酸一定条件下反应生成的二氯甲醚，对人有致癌作用，因此应该对其制备方法加以改善。另外青岛大学的郑爽对酚醛纤维湿法纺丝的纺线原液的合成进行了研究，但是并没有对湿法纺丝制备酚醛纤维的方法进行具体系统的探索（郑爽，青岛大学，2000）。关于湿法纺丝仅有日本EXLAN公司以PVA水溶液为载体，凝固浴为3%硼酸的50℃饱和硫酸钠水溶液，拉升后进行交联处理得到酚醛纤维外，没有更多更详细的报道。由中原工学院申请的专利号为201320323908.1且名为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法，其特征在于步骤如下：（1）将苯酚、乙醇、硼酸与草酸按照一定比例混合，升温至沸腾，冷凝回流1‑7h，减压脱水并逐步升温至130‑200℃，得到硼酸苯酯；（2）将酚类化合物、硼酸苯酯、醛类化合物及催化剂混合，加热至沸腾进行缩聚反应2‑6h；再滴加酸类催化剂，继续沸腾反应0.5‑4h，反应结束后开始减压抽水，并在1h内降温至40‑60℃，然后缓慢升温至105‑170℃，继续反应0.1‑4h得到硼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂；（3）将硼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂溶于无水乙醇中，加入碱性催化剂不断搅拌至均匀，升温至50‑90℃，加入醛类化合...

【技术特征摘要】
1.一种通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法，其特征在于步骤如下：（1）将苯酚、乙醇、硼酸与草酸按照一定比例混合，升温至沸腾，冷凝回流1-7h，减压脱水并逐步升温至130-200℃，得到硼酸苯酯；（2）将酚类化合物、硼酸苯酯、醛类化合物及催化剂混合，加热至沸腾进行缩聚反应2-6h；再滴加酸类催化剂，继续沸腾反应0.5-4h，反应结束后开始减压抽水，并在1h内降温至40-60℃，然后缓慢升温至105-170℃，继续反应0.1-4h得到硼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂；（3）将硼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂溶于无水乙醇中，加入碱性催化剂不断搅拌至均匀，升温至50-90℃，加入醛类化合物继续反应3-7h，降至室温，调节pH至4.8-8.2，抽滤3-5次后，减压蒸馏并加热至50-90℃，待反应至粘稠取出，得硼酸苯酯改性高邻位热固性醛树脂；（4）取聚乙烯醇缩丁醛与硼酸苯酯改性高邻位热固性醛树脂先后溶于无水乙醇中，搅拌混合均匀得到纺丝原液，将纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝速率为20-500m/min，在凝固浴中经双扩散后得到硼酸苯酯改性高邻位酚醛初生纤维；（5）将初生纤维用水清洗后，干燥，惰性气氛条件下升温至140-220℃，恒温0.1-6h后自然降温至室温，得到通过湿法纺丝制备的硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维。2.根据权利要求1所述的通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法，其特征在于：所述步骤（1）中苯酚、乙醇、硼酸、草酸的质量比为100:50:45:2。3.根据权利要求1所述的通过湿法纺丝制备硼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的酚类化合物为苯酚、间甲酚或二甲酚；所述醛类化合物为甲醛、乙醛或糠醛；所述二价金属盐为乙酸锌，乙酸镉或乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯，焦明立，任东雪，宋梦，刁泉，张彩云，李洁，曹健，刘红燕，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41