[发明专利]一种氧化锡纤维前驱体及氧化锡晶体纤维的制备方法

权利要求书

1.一种具备可拉丝性能的氧化锡纤维前驱体，采用复分解反应合成制得：

(1)将锡源加入溶解量的有机溶剂中混合均匀；按水与锡的摩尔比为（0～4）∶1加入去离子水，得溶液A；其中优选水与锡的摩尔比（0～2.5）∶1。

所述锡源为锡的卤化物，选自氟化亚锡、四氟化锡、溴化亚锡、四溴化锡、无水四氯化锡、五水四氯化锡、氯化亚锡、二水氯化亚锡之一或组合。

(2)将配体源加入溶解量的有机溶剂中混合均匀，得溶液B；所述配体源为醋酸钾、醋酸钾水合物、醋酸钠、醋酸钠的水合物之一或组合，锡源和配体源摩尔比为1∶（0.5～4.6），优选1：（2.7～4.0）；

上述步骤（1）、（2）中所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、三氯甲烷、四氯化碳之一或组合；

(3)在0～70℃温度下，将步骤（1）制备的溶液A缓慢滴加到步骤（2）制备的溶液B中，或者步骤（2）制备的溶液B缓慢滴加到步骤（1）制备的溶液A中，或者将溶液A和溶液B同时缓慢加入容器中，滴加的过程中不断搅拌，体系温度控制在15～70℃；

(4)滴加结束后，继续在15～70℃的温度范围内保温并搅拌0.2～1.5h，然后停止搅拌，反应液在22～28℃静置2～72h，过滤除去析出固体物，得滤液，即为氧化锡纤维前驱体溶液。

2.如权利要求1所述的氧化锡纤维前驱体，其特征在于步骤（3）中搅拌速度为120～780r/min；料液滴加时间10～240min。

3.如权利要求1所述的氧化锡纤维前驱体，其特征在于步骤（4）滴加结束后，继续在15～40℃的温度范围内保温，并搅拌0.5～1h，搅拌速度为100～360r/min。

4.一种氧化锡晶体纤维的制备方法，包括权利要求1～3任一项制得的氧化锡纤维前驱体、纺丝液的制备、离心法甩丝得前驱体纤维、前驱体纤维的热处理，包括步骤如下：

a.氧化锡纤维前驱体的合成，如权利要求1～3任一项所述；

b.采用蒸发溶剂的方法对氧化锡纤维前驱体溶液进行浓缩至粘度为16～80Pa·S得到纺丝液，纺丝液通过静置进行脱泡和陈化，脱泡和静置所用的时间为0.5～7h；

c.离心法甩丝制备前驱体纤维

离心甩丝法的工艺条件如下：甩丝温度为10～55℃，相对湿度5～60%，离心机的转速为2000～24000r/min，甩丝孔直径为0.1～1.2mm，甩丝孔至电机转子的垂直距离为2～6cm；对所得前驱体纤维干燥；甩丝及干燥过程中通风；

d.前驱体纤维的热处理

将氧化锡前驱体纤维先在特殊气氛中110～500℃热处理2～8h，停止通气，继续加热至1000℃热处理0.2～5h，得到氧化锡晶体纤维；所述特殊气氛为吡啶蒸汽、甲酸蒸汽、甲醇蒸汽、乙醇蒸汽、异丙醇蒸汽、水蒸气、氨气、苯蒸汽、氮气、氩气、氦气中的一种或者两种以上气体的混合。

5.如权利要求4所述的氧化锡晶体纤维的制备方法，其特征在于步骤c中，甩丝过程中得到的氧化锡前驱体纤维再经40～100℃的热风吹扫。

6.如权利要求4所述的氧化锡晶体纤维的制备方法，其特征在于步骤c中，甩丝温度为20～35℃。

7.如权利要求4所述的氧化锡晶体纤维的制备方法，其特征在于步骤d中，特殊气氛的压力范围为0.1～10MPa；先在120～250℃热处理2～4.5h，继续加热至1000℃热处理1～2h，自然冷却。