[发明专利]间位芳族聚-1,3,4-噁二唑及包含其的沉析纤维

说明书

技术领域

本发明涉及间位芳族聚-1,3,4-噁二唑及其制备方法，包含所述间位芳族聚-1,3,4-噁二唑的沉析纤维，以及这样的沉析纤维在制造绝缘材料例如纸中的用途。

背景技术

绝缘材料作为工业基础材料，在工业体系中具有重要的地位。它的应用涉及电力、电子、家电、机车及航空航天等方面。绝缘材料是电工产品能够长期安全运行的重要保证，也是直接影响电工产品技术指标先进程度的关键材料。国家始终对绝缘材料的发展极为重视。绝缘材料中用途较广泛的一种是由高性能纤维(例如芳纶纤维)制成的特种纸。但现有的市场中芳纶纸的耐温等级只有200-220℃，在更高温度下寿命较短，并不能适应现有相关领域例如电气技术的发展趋势。

沉析纤维(fibrid，又称为纤条体或浆粕)是造纸工业中重要的纤维原料。它是在强烈搅拌的聚合物稀溶液中注入大量凝固剂，或者将聚合物溶液以细流的形式注入高速搅拌的凝固浴中沉析而获得的纤维。目前常见的沉析纤维有芳纶沉析纤维、壳聚糖沉析纤维和纤维素沉析纤维，其中，芳纶沉析纤维多用于造纸工业方面，壳聚糖沉析纤维则多用于生物医学材料领域。

CN101774720A公开了一种制备间位芳纶沉析纤维的方法，用于芳纶纸的制造。

相比于芳纶，芳族聚-1,3,4-噁二唑(Poly-1,3,4-oxadiazole，简称POD)是一种具有更优异热稳定性、化学稳定性、电绝缘性的耐高温芳族杂环高分子材料。对于该材料的研究始于上世纪60年代，他们多采用对苯二甲酸与硫酸肼为原料，制备对位POD。然而，对于间位 POD的合成至今鲜有人尝试，更没有对间位POD制成的纤维及其应用进行研究。

然而，在现有技术中，CN1310263A描述了使用对/间共聚POD聚合后的溶液在稀硫酸中搅拌后压成纤维饼状物，再使用皂化物、涤纶纤维等原料进行造纸。但是，这样的POD纤维的长度、直径及性能难以保证，工艺程序复杂，实际操作中难以保证连续及稳定性。同时原料中掺入较多的耐温及阻燃性较差的涤纶纤维，最后纸张的阻燃性能及耐高温性能难以保证。

此外，US2014/0184371A1描述了一种对/间共聚POD絮状聚合物的制备方法及其纸张的成型方法，但是其工艺条件较为随意，试验重复性较差。

鉴于POD在制造绝缘材料特别是纸方面的突出性质，因此对该聚合物的进一步研发并扩展其应用存在着巨大需求。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供新的间位芳族聚-1,3,4-噁二唑。

本发明的另一目的在于，提供制备上述间位芳族聚-1,3,4-噁二唑的方法。

本发明的再一目的在于，提供上述间位芳族聚-1,3,4-噁二唑在制备沉析纤维中的用途。

本发明的再一目的在于，提供沉析纤维，所述沉析纤维包含上述间位芳族聚-1,3,4-噁二唑，或所述沉析纤维由上述间位芳族聚-1,3,4-噁二唑组成。

本发明的再一目的在于，提供制备上述沉析纤维的方法。

本发明的再一目的在于，提供上述沉析纤维在制造纸中的用途。

本发明的再一目的在于，提供纸，其包含上述沉析纤维。

本发明的再一目的在于，提供包含上述间位芳族聚-1,3,4-噁二唑的沉析纤维或由上述间位芳族聚-1,3,4-噁二唑组成的沉析纤维在制造纸中的用途。

附图的简要说明

以下附图将与本发明的实施例部分一起具体阐释本发明，其中：

图1表示的是根据本发明的间位POD沉析纤维的热分解温度的曲线图。

图2表示的是根据本发明的间位POD沉析纤维的玻璃化转变温度的曲线图。

图3表示的是根据本发明的间位POD沉积纤维的SEM图像。

图4表示的是根据本发明的间位POD的制备方案。

图5表示的是根据本发明的间位POD沉析纤维的制备方案。

详述

术语定义：

“卤素”表示F、Cl、Br或I；

“烷基”烷基是一类仅含有碳、氢两种原子的链状有机官能团。它们是一系列同系物，其通式为C_nH_2n+1。常见的有甲基CH₃、乙基C₂H、丙基C₃H₇等。