[发明专利]一种改性聚芳酰胺的制备方法及改性聚芳酰胺

说明书

本发明提供了一种改性聚芳酰胺的制备方法，包括以下步骤:1)将金属氢化物(MH)、二甲亚砜及聚芳酰胺在惰性气氛中反应得到混合溶液B；2)将氟供体和混合溶液B反应得到改性聚芳酰胺。本发明所述的改性聚芳酰胺的制备方法引入N‑F键，有效的提高聚芳酰胺对氯化降解反应的抗性，即耐氯性。同时，本发明所述的制备方法中没有使用到毒性较高，难以处理的氟气或是氟化氢，而是使用一种毒性极低的有机溶剂二甲亚砜。本发明所述的改性聚芳酰胺的制备方法是一种安全简便，绿色环保的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种改性聚芳酰胺的制备方法及改性聚芳酰胺。

背景技术

聚芳酰胺(Aromafic Polyamide)是一种分子主链结构中含有芳环和酰胺基团的聚合 物的统称，其具有耐高温，耐疲劳，力学性能变化小，耐有机溶剂，耐强酸强碱，阻燃性高，电性能优良等特点。目前世界范围内，较重要的聚芳酰胺产品即为芳纶。

芳纶的全称为芳香族聚酰胺纤维，目前世界范围内主要产品有两种，基体树脂结构呈 锯齿状排列的间位芳纶1313，和基体树脂结构呈直线状排列的对位芳纶1414。这两种芳纶 的基体结构不同，导致其性能和应用也有所区别。对位芳纶具有较高的力学性能，拉伸强 度和高模量，被广泛应用于军工防护，航空结构件及橡胶增强材料之中。相比传统的金属 结构件材料，对位芳纶最大的优势就是在保证了强度的同时大幅减轻了结构件重量，同时 也回避了金属疲劳等问题。间位芳纶1313具有耐高温阻燃性能和良好的绝缘性，适用于制 备阻燃材料，耐热滤网，电气绝缘纸等生产安全防护制品。同时，因为其模量低，相对于 对位芳纶1414更适合用于制作织物。

间位芳纶1313基体树脂结构:

对位芳纶1414基体树脂结构:

因此可见，聚芳酰胺有着非常高的开发价值和市场前景。但是其也存在着不耐氯，易 降解的缺点。因为聚芳酰胺易与活性氯发生可逆性酰胺氮氯取代，而生成N-Cl键在胺基的 电子诱导效应的影响下，易发生不可逆的Orton重排使得氯原子迁移到苯环上。同时由于 胺基侧过多的氯原子而导致的吸电性增强，从而使得C-N键的共用电子对偏向胺基，即碳 正性变强，从而发生水解导致C-N键断裂，聚芳酰胺的结构被破坏。

目前，对于聚芳酰胺的耐氯改性方案大多如专利CN108939935A，专利CN108993147A， CN102284254A所述的在聚芳酰胺的表面形成保护膜，防止其与活性氯接触以达到提高耐氯 性的目的。但上述专利公开的方法未能改变N-H键这一活性氯进攻点，因此未能彻底改善 聚芳酰胺材料本身的耐氯性。

发明内容

本发明提供了一种改性聚芳酰胺的制备方法，包括以下步骤:

1)将金属氢化物(MH)、二甲亚砜及聚芳酰胺在惰性气氛中反应得到混合溶液B；

2)将氟供体和混合溶液B反应得到改性聚芳酰胺。

作为一种实施方式，步骤1)先将金属氢化物(MH)和二甲亚砜在惰性气氛中反应得到 混合溶液A；然后将聚芳酰胺与混合溶液A反应得到混合溶液B。

作为一种实施方式，步骤2)先将氟供体溶于二甲亚砜中得到混合溶液C，然后将混合 溶液C与混合溶液B反应得到改性聚芳酰胺。

步骤2)中，先使用二甲亚砜溶解氟供体得到混合溶液C，再将混合溶液C加入到混合溶 液B中，避免了将氟供体直接加入到混合溶液B中引起剧烈反应，也能使氟供体与混合溶液B 的反应更加完全。

作为一种实施方式，步骤2)先将氟供体溶于二甲亚砜中得到混合溶液C，然后将混合 溶液C、无机盐与混合溶液B反应得到改性聚芳酰胺。

作为一种实施方式，步骤2)先将氟供体溶于二甲亚砜中得到混合溶液C，然后将混合 溶液C、有机路易斯碱与混合溶液B反应得到改性聚芳酰胺。