[发明专利]拉伸的芳香族聚醚

说明书

本发明涉及基于芳香族聚醚的拉伸长丝及其制备方法和用途，其中已经将所述长丝在玻璃化转变温度与熔点之间的温度下拉伸，并且其中将所述长丝在全拉伸载荷下冷却至低于所述玻璃化转变温度。

技术领域

本发明涉及基于芳香族聚醚的拉伸长丝，其中已经将该长丝在玻璃化转变温度与熔点之间的温度下拉伸，并且其中将该长丝在全拉伸载荷下冷却至室温。

背景技术

纤维增强材料通常基于玻璃纤维或碳纤维在聚合物中的使用。这意味着，存在纤维与基体材料的相容性的基本问题，并且因此存在增强材料与基体之间的结合问题。当将热塑性塑料用作基体时，这经常是特殊问题。而且，这些材料是不可回收利用的，因为很难将纤维分离出来。

现有技术主要公开了两种拉伸聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)的方法：熔融纺丝方法(WO 2004/028803 A1)和凝胶纺丝方法(WO 2010/057982 A1)。聚烯烃可以在室温下简单地拉伸，由于拉伸的放热性，因此必须选择相对低的拉伸速度。该拉伸的聚烯烃的缺点在于，当在高温下加工时，它们在拉伸后会非常显著地收缩，并且因此首先必须在期望的工作温度下进行平衡。而且，拉伸的聚烯烃具有非常有限的机械值，这限制了它们作为增强纤维的可用性。特别地，缺乏热稳定性以及缺乏压缩应力(冷成形性)是不利的。

Brüning等人(J Mat Sci 38(2003)2149-53)报道了借助于熔融纺丝方法的超薄PEEK长丝，该方法通过同时降低每个喷丝头的质量产出来增加引出速率。

Shekar等人(《应用聚合物科学杂志(Journal of Applied Polymer Science)》，第112卷，第4期，第2497至2510页)公开了拉伸PEEK长丝。然而，该种PEEK长丝的机械特性不足(参见实施例4)。

WO 2013/190149 A1公开了各种热塑性塑料(优选聚丙烯和聚乙烯)的延性纤维，其作为所谓的预浸料的成分。这些被理解为是指具有脆性纤维、尤其是碳纤维的热塑性纤维的织物。然后，优选地将这些材料在延性纤维材料的基体中进行热成型或压缩。这使延性纤维熔化，并且使得基体与脆性纤维之间的结合得到改善。

全芳香族聚酰胺纤维(如，聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA，以下品牌名称下的芳香族聚酰胺：(美国杜邦公司(DuPont)商标)、(日本Teijin Lim公司商标)的制备描述在US 3,869,430 A中。

发明内容

在该发明的背景下，术语“长丝”被理解为是指纤维、膜或带状物。尤其地，膜优选地在多于一个的方向上拉伸。

术语“拉伸”被理解为是指一种在挤出结束时通过施加热能和机械能而进行的拉伸方法。

因此，本发明解决的问题是，由芳香族热塑性塑料制备拉伸长丝，以及提供一种无害、简单且无溶剂的拉伸芳香族热塑性塑料的方法。

通过芳香族聚醚的拉伸长丝解决了该问题，其中在拉伸之后，将该长丝在全拉伸载荷下冷却。

本发明提供含有至少80重量％、优选85重量％、更优选90重量％、甚至更优选95重量％的芳香族聚醚且特别由其组成的拉伸长丝，

其中已经将该长丝在玻璃化转变温度与熔点之间的温度下拉伸，并且

其中已经将该长丝在全拉伸载荷下冷却至低于玻璃化转变温度。

在本发明的背景下，玻璃化转变温度与熔点之间的、已将长丝拉伸的温度也称为“拉伸温度”。在拉伸操作期间，以本领域技术人员已知的方式保持该温度。

本发明进一步提供了一种用于制备根据本发明的拉伸长丝的方法。

本发明进一步提供了根据本发明的拉伸长丝用于制备复合材料的用途。

本发明进一步提供了根据本发明的拉伸长丝用于制备缠绕层的用途。