一种聚酰胺纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种聚酰胺纤维，涉及聚酰胺纤维技术领域，本发明专利技术主要由以下重量份数的原料熔融纺丝制成：1

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酰胺纤维
，具体涉及一种聚酰胺纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，是大分子主链的重复单元中含有酰胺基团(
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NHCO
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)的一类高聚物的统称，英文简称PA，可分为脂肪族聚酰胺、脂肪
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芳香族聚酰胺和芳香族聚酰胺三类。在国内外作为一种热塑性工程塑料被广泛应用。尼龙有多种优异性能，如高韧性、耐磨抗冲击、耐疲劳、耐化学试剂、自润滑性、低摩擦系数等。目前尼龙多用于制作各种工程塑料制件，纺织服装用纤维，也有部分应用于薄膜，涂料和粘合剂等领域，多种多样的性能决定了尼龙广泛的用途，因此在工程塑料中一直处于遥遥领先的地位，其需求量仍居高不下，在五大工程塑料(尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯)中排第一位。其中，用量最大的是尼龙6和尼龙66，占总聚酰胺用量的90％以上。
[0003]聚酰胺纤维是世界上最早投入工业化的合成纤维，由于在我国最早合成聚酰胺纤维的工厂在锦州，所以在我国聚酰胺纤维又被称作锦纶。因为聚酰胺具有良好的抗化学腐蚀性、尺寸稳定性、和耐磨性，同时可染性好，耐弯曲疲劳，且容易加工成型，锦纶在工业上常被用做技术高端面料，刷毛和工业织物等，是在聚酯纤维后第二大纺织用料。
[0004]长链聚酰胺一般是指单体碳链中碳原子数在10个以上的尼龙。长碳链尼龙除具备一般尼龙的大多数通用性如耐磨抗压、润滑性、耐溶剂性和易加工性等，还具备吸水率低、尺寸稳定性好、高韧性及柔软性、优异的电性能和耐磨损性等独特的性能。由于此类尼龙具有这些独特优点，因此一直受到国内外的特殊关注。普通尼龙6和尼龙66也存在以下缺点，如耐低温冲击性差、吸水后尺寸稳定性差、耐干洗水洗性能差、拉伸和弯曲强度急剧下降、电性能也大大恶化，使其应用范围受到很大限制。长碳链尼龙的出现，可以弥补尼龙6和尼龙66的这些缺陷。
[0005]在许多领域的应用中，长碳链尼龙比短碳链尼龙的综合性能更为优越，是当前国际上尼龙着重发展的方向。郑州大学以石油副产品轻蜡经微生物发酵得到的十二碳二元酸为原料，经过腈化、胺化、中和、聚合等反应，成功合成了石油发酵尼龙1212[赵清香,王玉东,刘民英,李相魁.石油发酵尼龙1212及其合成工艺[P].河南:CN1255507,2000
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06
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07.]。但是当前全球经济的发展面临着环境污染愈加严重这个问题。一方面化石资源的形成需要经历漫长而又复杂的地质运动，由于人类生活的需要，石油短缺和价格上涨已经开始影响到全球经济的高速发展。另一方面，大规模使用化石资源也给环境和生态带来日益严重的负荷。尼龙行业发展也受到这两种问题的制约，为确保尼龙行业健康稳定的发展，必须为目前大量使用的化石资源寻找合适的替代资源。因此，开发生物基长碳链尼龙纤维显得至关重要。
[0006]公开号为CN106555250 A的专利公开一种长碳链聚酰胺纤维及其制备方法，以长碳链聚酰胺树脂为生产原料，其中长碳链聚酰胺树脂的生产原料包括1,5
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戊二胺和二元酸，但是其制得的纤维断裂伸长率不超过30％。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的聚酰胺纤维断裂伸长率较低，提供一种聚酰胺纤维。
[0008]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
[0009]一种聚酰胺纤维，主要由以下重量份数的原料熔融纺丝制成：1
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1000份聚酰胺共聚物和0
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5份抗氧化剂；
[0010]所述聚酰胺共聚物的制备方法包括以下步骤：
[0011](1)用溶剂A溶解直链二元酸获得直链二元酸溶液，用溶剂B溶解二元胺B，获得二元胺溶液B，用溶剂C溶解二元胺C获得二元胺溶液C；
[0012]所述二元胺B包括直链二元胺或直链二元胺与带有不发生反应侧基的二元胺，所述二元胺C包括带有发生反应侧基的二元胺；
[0013](2)将二元胺溶液B滴加至直链二元酸溶液中，混合，获得酰胺盐溶液B；将二元胺溶液C滴加至直链二元酸溶液中，混合后收集沉淀，获得酰胺盐C；
[0014](3)将酰胺盐溶液B与酰胺盐C加入到反应釜中，加入催化剂，进行熔融缩聚，获得聚酰胺共聚物。
[0015]有益效果：本专利技术中的聚酰胺共聚物与抗氧化剂一起熔融纺丝获得聚酰胺纤维，经过熔融纺丝生物基聚酰胺熔体得到一定的取向结构，与薄膜材料相比在家装服饰上更有应用价值，纤维的断裂应变接近800％，断裂应力可达80Mpa，吸水率低，抗氧化剂能够减少聚酰胺共聚物在熔融纺丝该过程中发生氧化变黄的现象。现有的尼龙6强度仅为60
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70Mpa，断裂应变＜150％。
[0016]本申请中的聚酰胺纤维相对于现有技术，纤维材料的碳链更长，酰胺键密度低，吸水率会更低。
[0017]优选地，所述抗氧化剂为β
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(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0018]优选地，所述聚酰胺共聚物的重量份数为1000份，所述抗氧化剂的重量份数为5份。
[0019]优选地，所述聚酰胺共聚物的重量份数为1份，所述抗氧化剂的重量份数为0份。
[0020]优选地，所述聚酰胺共聚物的重量份数为500份，所述抗氧化剂的重量份数为1份。
[0021]优选地，所述聚酰胺共聚物的重量份数为500份，所述抗氧化剂的重量份数为3份。
[0022]优选地，所述步骤(2)中调整酰胺盐溶液B的pH值至6.5
‑
7.5，然后加热蒸发溶剂浓缩为溶质质量分数为60
‑
80％的酰胺盐溶液。
[0023]有益效果：调节pH值，使溶液保持中性，避免二元酸或二元胺过量导致聚合物被封端。
[0024]优选地，所述pH值为6.8
‑
7.4。
[0025]优选地，所述步骤(2)中调整酰胺盐溶液C的pH值至6.5
‑
7.5，然后收集沉淀物，干燥后，获得酰胺盐C。
[0026]有益效果：调节pH值，使溶液保持中性，避免二元酸或二元胺过量导致聚合物被封端。
[0027]优选地，所述pH值为6.8
‑
7.4。
[0028]优选地，所述步骤(2)溶液中直链二元酸与二元胺B的摩尔比为0.98:1
‑
1.02:1，所
述步骤(3)溶液中直链二元酸与二元胺C的摩尔比为0.98:1
‑
1.02:1。
[0029]优选地，所述二元胺占二元胺和直链二元酸总质量的35
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40％；二元酸占二元胺和直链二元酸总质量的60
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65％。
[0030]优选地，所述步骤(3)中酰胺盐溶液B的质量分数为89
‑
97％，酰胺盐C的质量分数为2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺纤维，其特征在于：主要由以下重量份数的原料熔融纺丝制成：1
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1000份聚酰胺共聚物和0
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5份抗氧化剂；所述聚酰胺共聚物的制备方法包括以下步骤：(1)用溶剂A溶解直链二元酸获得直链二元酸溶液，用溶剂B溶解二元胺B，获得二元胺溶液B，用溶剂C溶解二元胺C获得二元胺溶液C；所述二元胺B包括直链二元胺或直链二元胺与带有不发生反应侧基的二元胺，所述二元胺C包括带有发生反应侧基的二元胺；(2)将二元胺溶液B滴加至直链二元酸溶液中，混合，获得酰胺盐溶液B；将二元胺溶液C滴加至直链二元酸溶液中，混合后收集沉淀，获得酰胺盐C；(3)将酰胺盐溶液B与酰胺盐C加入到反应釜中，加入催化剂，进行熔融缩聚，获得聚酰胺共聚物。2.根据权利要求1所述的聚酰胺纤维，其特征在于：所述抗氧化剂为β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。3.根据权利要求1所述的聚酰胺纤维，其特征在于：所述聚酰胺共聚物的重量份数为1000份，所述抗氧化剂的重量份数为5份。4.根据权利要求1所述的聚酰胺纤维，其特征在于：所述步骤(2)中调整酰胺盐溶液B的pH值至6.5
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7.5，然后加热蒸发溶剂浓缩为溶质质量分数为60
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80％的酰胺盐溶液。5.根据权利要求1所述的聚酰胺纤维，其特征在于：所述步骤(2)中调整酰胺盐溶液C的pH值至6.5
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7.5，然后收集沉淀物，干燥后，获得酰胺盐C。6.根据权利要求1所述的聚酰胺纤维，其特征在于：所述步骤(2)溶液中直链二元酸与二元胺B的摩尔比为0.98:1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪钟凯，马储情，章亚琼，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：