一种改性聚芳酯纺丝液及纺丝工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种改性聚芳酯纺丝液，包括97.5～99.5wt％的聚芳酯树脂和0.5～2.5wt％的聚甲基苯基硅氧烷，所述聚甲基苯基硅氧烷中苯基与甲基的物质的量之比为2.7:1.0。本发明专利技术向聚芳酯树脂中加入聚甲基苯基硅氧烷，对聚芳酯树脂熔体进行共混改性，可以有效的降低熔体粘度，提升熔体流动性，并且聚甲基苯基硅氢键与聚芳酯分子链中羧基反应，降低易降解基团数量，一定程度提高聚芳酯熔体耐温性，加宽可纺温度区间，有效解决了塑料级聚芳酯树脂粘度高，不易纺丝成型的问题。利用该方法，可以直接利用塑料级聚芳酯树脂就能制备出性能优异的纤维。

A Modified Polyaryl Ester Spinning Solution and Spinning Technology

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚芳酯纺丝液及纺丝工艺
本专利技术涉及改性材料制备领域，具体涉及一种改性聚酯纤维及其制备工艺。
技术介绍
聚芳酯是在20世纪70年代中期随溶质型液晶聚酰胺之后新兴起来的一类热致性液晶聚合物。将聚芳酯干燥后加热熔融，呈各向异性的液晶态聚芳酯流过喷丝孔时由于受到强剪切力作用，聚芳酯主链的芳族大分子链段发生二维取向，纤维的高二维取向结构在离开喷丝孔后能够很好的保持，原丝直接就具有了相对稳定的二维取向结构，无需后牵伸或者低倍牵伸，经紧张热定型后，聚芳酯分子链间进一步缩聚同时纤维规整度结晶度进一步提高，致使纤维的强度和模量大大提高。由于分子主链中基本由苯环构成，聚芳酯可以制备出高强高模，甚至是超高强超高模的热致性液晶纤维，可应用于飞艇等航空航天领域，也可应用于光纤、通信电缆、体育用品中起增强作用，也可作防护复合板材、安全帽以及耐高温高强度防护手套等。此外，还可作耐高温防酸、防碱的过滤材料。此纤维具有质轻、高强、耐热、耐磨，线膨胀系数低的特点，做成缆索后操作性能好，可用于替代钢丝缆索还可编制渔网。由于聚芳酯树脂的熔点高，流动性差，剪切粘度对温度敏感，加工温度区间窄，国内目前仅有塑料级聚芳酯树脂生产。所以，对树脂进行改性，使其具备可纺性的研究必不可少且具有极高的实用价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改性聚芳酯纺丝液，它可以解决现有技术中聚芳酯熔体粘度大，不易纺丝成型的问题，为此，本专利技术还要提供一种改性聚芳酯纺丝工艺。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一方面，提供一种改性聚芳酯纺丝液，包括97.5～99.5wt％的聚芳酯树脂和0.5～2.5wt％的聚甲基苯基硅氧烷，所述聚甲基苯基硅氧烷中苯基与甲基的物质的量之比为2.7:1.0。优选的技术方案，所述聚甲基苯基硅氧烷的重质分子量为2400。优选的技术方案，所述聚芳酯树脂的比浓对数粘度为4.6dL/g。优选的技术方案，所述聚芳酯树脂的含水率小于50ppm。本专利技术的第二方面，提供一种改性聚芳酯纺丝工艺，采用上述改性聚芳酯纺丝液，包括以下步骤：步骤一、将聚芳酯树脂进行干燥，干燥后聚芳酯树脂的含水率小于50ppm；步骤二、将步骤一得到的聚芳酯树脂与聚甲基苯基硅氧烷分别加热熔融，将熔融后的聚芳酯树脂与熔融后的聚甲基苯基硅氧烷剪切混合，得到改性聚芳酯纺丝液；步骤三、将步骤二得到的改性聚芳酯纺丝液进行喷丝，得到改性聚芳酯长丝；步骤四、将步骤三得到的改性聚芳酯长丝于惰性气体或真空状态下进行热处理。优选的技术方案，所述步骤一采用真空转鼓式干燥机，80～100℃温度下干燥30min，升温至120～150℃，恒温2～4h。优选的技术方案，所述步骤二中聚芳酯树脂的加热熔融过程采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机内部设有进料区、熔融区、压缩区，进料区的温度为220～260℃、熔融区的温度为280～420℃，压缩区的温度为280～420℃；聚甲基苯基硅氧烷的加热熔融过程在不锈钢罐中进行，熔融后的聚芳酯树脂与熔融后的聚甲基苯基硅氧烷剪切混合过程在双螺杆挤出机中进行，双螺杆挤出机内部设有混合区与输送区，混合区的温度为280～420℃、输送区的温度为280～420℃。优选的技术方案，所述改性聚芳酯纺丝液的喷丝过程在纺丝箱中进行。优选的技术方案，所述步骤四中热处理温度为220～300℃，热处理时间为12～24h。本专利技术向聚芳酯树脂中加入聚甲基苯基硅氧烷，对聚芳酯树脂熔体进行共混改性，可以有效的降低熔体粘度，提升熔体流动性，并且聚甲基苯基硅氢键与聚芳酯分子链中羧基反应，降低易降解基团数量，一定程度提高聚芳酯熔体耐温性，加宽可纺温度区间，有效解决了塑料级聚芳酯树脂粘度高，不易纺丝成型的问题。利用该方法，可以直接利用塑料级聚芳酯树脂就能制备出性能优异的纤维。具体实施方式实施例1一种改性聚芳酯纺丝液，包括9.95kg的聚芳酯树脂，0.05kg的聚甲基苯基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷的重质分子量为2400，苯基与甲基的物质的量之比为2.7:1.0，聚芳酯树脂的比浓对数粘度为4.6dL/g。一种改性聚芳酯纺丝工艺，包括以下步骤：步骤一、将聚芳酯树脂切片通过真空转鼓式干燥机，80℃温度下干燥30min，升温至120℃，恒温3h，充分抽出聚芳酯树脂中的湿空气，干燥后的聚芳酯树脂含水率小于30ppm。步骤二、将步骤一干燥后的聚芳酯树脂在单螺杆挤出机中进行熔融，单螺杆挤出机内部设有进料区、熔融区、压缩区，进料区的温度范围为220～260℃、熔融区的温度范围为280～420℃，压缩区的范围温度为280～420℃；将聚甲基苯基硅氧烷置于不锈钢罐中进行熔融，不锈钢罐内的温度范围为280～420℃；熔融的聚芳酯树脂经增压泵输送至双螺杆挤出机中，熔融的聚甲基苯基硅氧烷经注射计量泵输送至双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中进行共混改性，得到改性聚芳酯纺丝液，其中，双螺杆挤出机内设有混合区与输送区，混合区的温度为280～420℃、输送区的温度为280～420℃。步骤三、将骤二得到的改性聚芳酯纺丝液在纺丝箱内进行喷丝，得到改性聚芳酯长丝。步骤四、将步骤三得到的改性聚芳酯长丝于惰性气体或真空状态下进行热处理，热处理温度为220℃，热处理时间为24h，得到高强度聚芳酯长丝。实施例2一种改性聚芳酯纺丝液，包括9.90kg的聚芳酯树脂，0.10kg的聚甲基苯基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷的重质分子量为2400，苯基与甲基的物质的量之比为2.7:1.0，聚芳酯树脂的比浓对数粘度为4.6dL/g。一种改性聚芳酯纺丝工艺，包括以下步骤：步骤一、将聚芳酯树脂切片通过真空转鼓式干燥机，80℃温度下干燥30min，升温至120℃，恒温3h，充分抽出聚芳酯树脂中的湿空气，干燥后的聚芳酯树脂含水率小于30ppm。步骤二、将步骤一干燥后的聚芳酯树脂在单螺杆挤出机中进行熔融，单螺杆挤出机内部设有进料区、熔融区、压缩区，进料区的温度范围为220～260℃、熔融区的温度范围为280～420℃，压缩区的范围温度为280～420℃；将聚甲基苯基硅氧烷置于不锈钢罐中进行熔融，不锈钢罐内的温度范围为280～420℃；熔融的聚芳酯树脂经增压泵输送至双螺杆挤出机中，熔融的聚甲基苯基硅氧烷经注射计量泵输送至双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中进行共混改性，得到改性聚芳酯纺丝液，其中，双螺杆挤出机内设有混合区与输送区，混合区的温度为280～420℃、输送区的温度为280～420℃。步骤三、将骤二得到的改性聚芳酯纺丝液在纺丝箱内进行喷丝，得到改性聚芳酯长丝。步骤四、将步骤三得到的改性聚芳酯长丝于惰性气体或真空状态下进行热处理，热处理温度为220℃，热处理时间为24h，得到高强度聚芳酯长丝。实施例3一种改性聚芳酯纺丝液，包括9.85kg的聚芳酯树脂，0.15kg的聚甲基苯基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷的重质分子量为2400，苯基与甲基的物质的量之比为2.7:1.0，聚芳酯树脂的比浓对数粘度为4.6dL/g。一种改性聚芳酯纺丝工艺，包括以下步骤：步骤一、将聚芳酯树脂切片通过真空转鼓式干燥机，80℃温度下干燥30min，升温至120，恒温3h，充分抽出聚芳酯树脂中的湿空气，干燥后的聚芳酯树脂含水率小于30ppm。步骤二、将步骤一干燥后的聚芳酯树脂在单螺杆挤出机中进行熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚芳酯纺丝液，其特征在于，包括97.5～99.5wt％的聚芳酯树脂和0.5～2.5wt％的聚甲基苯基硅氧烷，所述聚甲基苯基硅氧烷中苯基与甲基的物质的量之比为2.7:1.0。

【技术特征摘要】
1.一种改性聚芳酯纺丝液，其特征在于，包括97.5～99.5wt％的聚芳酯树脂和0.5～2.5wt％的聚甲基苯基硅氧烷，所述聚甲基苯基硅氧烷中苯基与甲基的物质的量之比为2.7:1.0。2.如权利要求1所述的一种改性聚芳酯纺丝液，其特征在于：所述聚甲基苯基硅氧烷的重均分子量为1000-5000。3.如权利要求1所述的一种改性聚芳酯纺丝液，其特征在于：所述聚芳酯树脂的比浓对数粘度为2-8dL/g。4.如权利要求1所述的一种改性聚芳酯纺丝液，其特征在于：所述聚芳酯树脂的含水率小于50ppm。5.一种改性聚芳酯纺丝工艺，采用权利要求1～4任一项所述的改性聚芳酯纺丝液，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将聚芳酯树脂进行干燥，干燥后聚芳酯树脂的含水率小于50ppm；步骤二、将步骤一得到的聚芳酯树脂与聚甲基苯基硅氧烷分别加热熔融，将熔融后的聚芳酯树脂与熔融后的聚甲基苯基硅氧烷剪切混合，得到改性聚芳酯纺丝液；步骤三、将步骤二得到的改性聚芳酯纺丝液进行喷丝，得到改性聚芳酯长丝；步骤四、将步骤三得到的改性聚芳酯长...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文奎，程龙，张玉东，
申请(专利权)人：上海舟汉纤维材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31