The invention discloses a wet spinning preparation method of phenyl Molybdate Modified High ortho-thermosetting phenolic fibers. By reacting phenolic compounds with molybdic acid for a period of time, the high ortho-thermoplastic phenolic resin modified by phenyl molybdate is formed by adding aldehyde compounds; the obtained high ortho-thermoplastic phenolic resin modified by phenyl molybdate is dissolved in anhydrous ethanol and used as an alkaline catalyst. High ortho-thermosetting phenolic resin is obtained by reacting with aldehydes and neutralizing with acid; wet spinning is carried out by mixing and stirring anhydrous ethanol and polyvinyl butyral evenly, and the primary fibers are cured by heat. The wet-spinning modified high-ortho-thermosetting phenolic fibers prepared by phenyl molybdate of the invention are obtained. The method of the invention can obtain phenolic fibers with good mechanical properties, high limiting oxygen index and ablation resistance without solution solidification, which reduces the manufacturing steps, reduces pollution and saves energy.
【技术实现步骤摘要】
一种钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛纤维的湿法纺丝制备方法
本专利技术属于阻燃,耐温的特种纤维的制备领域,具体涉及一种钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛纤维的湿法纺丝制备方法。
技术介绍
酚醛纤维打破热固性树脂不能成纤的传统观念,具有优异的阻燃性,高温稳定性,良好的耐腐蚀性及耐烧蚀性,广泛应用于各个领域。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。为进一步提高酚醛纤维的耐热性能,焦明立等利用钼酸苯酯对酚醛树脂进行改性,并通过熔融纺丝方法得到了钼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维,通过在苯环之间引入键能更高的O-MO-O键,达到提高酚醛纤维耐温性的目的,但是并不能解决溶液固化所带来的污染问题(申请号201510781857.6,一种耐烧蚀钼酸苯酯改性高邻位酚醛纤维的制备方法)。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。本专利技术采用钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛树脂进行湿法纺丝,制备的初生纤维不需要进行盐酸、甲醛溶液固 ...
【技术保护点】
1.一种钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛纤维的湿法纺丝制备方法,其特征在于步骤如下:(1)将酚类化合物、钼酸、乙醇和盐酸在90℃的条件下反应0.5h,加入醛类化合物及二价金属盐,加热至沸腾进行缩聚反应2‑6h;然后滴加酸类催化剂,继续沸腾反应0.5‑4h,反应结束后开始减压抽水,并在1h内降温到40‑60℃,然后5小时内升温至105‑170℃,继续反应0.1‑4h得到钼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂;(2)将钼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,得钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛树脂;(3)取聚乙烯醇缩丁醛与钼酸苯酯改性高邻位热固性酚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钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛初生纤维;(4)将钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛初生纤维用水清洗后,干燥,在盐酸水溶液中溶液固化或惰性气氛条件下热固 ...
【技术特征摘要】
1.一种钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛纤维的湿法纺丝制备方法,其特征在于步骤如下:(1)将酚类化合物、钼酸、乙醇和盐酸在90℃的条件下反应0.5h,加入醛类化合物及二价金属盐,加热至沸腾进行缩聚反应2-6h;然后滴加酸类催化剂,继续沸腾反应0.5-4h,反应结束后开始减压抽水,并在1h内降温到40-60℃,然后5小时内升温至105-170℃,继续反应0.1-4h得到钼酸苯酯改性高邻位热塑性酚醛树脂;(2)将钼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,得钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛树脂;(3)取聚乙烯醇缩丁醛与钼酸苯酯改性高邻位热固性酚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钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛初生纤维;(4)将钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛初生纤维用水清洗后,干燥,在盐酸水溶液中溶液固化或惰性气氛条件下热固化,得到通过湿法纺丝制备的钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛纤维。2.根据权利要求1所述的钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛纤维的湿法纺丝制备方法,其特征在于:所述步骤(1)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、乙酸镉或乙酸钴。3.根据权利要求1所述的钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛纤维的湿法纺丝制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中酚类化合物与醛类化合物的摩尔比为1:(0.7-1),酚类化合物与二价金属盐的质量比为100:(1-3),酚类化合物质量与盐酸体积的比为100g:1-6ml,其中,盐酸的质量分数为37%...
【专利技术属性】
技术研发人员:焦明立,任东雪,魏朋,刘淑萍,梅林,杨凯,姚冬刚,席艳君,刘英,
申请(专利权)人:中原工学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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