[发明专利]一种高伸长低模量对位芳纶纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，包括：

将聚对苯二甲酰对苯二胺分散于溶剂中得到聚合物混合溶液，将所得聚合物混合溶液脱泡后得到纺丝溶液；将所得纺丝溶液经过干喷湿纺工艺，得到高伸长低模量对位芳纶纤维；

其中，干喷湿纺工艺具体包括：将所得纺丝溶液经挤压推送至计量泵，得到初丝溶液，将所得初丝溶液经细孔喷丝板后经凝固浴处理，得到初丝，将所得初丝依次经定型处理，得到定型纤维丝，将定型纤维丝经过上油和卷绕成型，得到高伸长低模量对位芳纶纤维。

2.根据权利要求1所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，聚合物混合溶液的质量百分数为15％～20％。

3.根据权利要求1所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，聚合物混合溶液通过以下操作制得：将聚对苯二甲酰对苯二胺和质量浓度99％～101％的浓硫酸按照1:4～4.5的质量比初混后推送到溶解机中，使聚对苯二甲酰对苯二胺在浓硫酸中溶解1～4小时，得到聚合物混合溶液。

4.根据权利要求1所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，挤压推送的压强为5～20MPa；凝固浴处理的温度为10～30℃。

5.根据权利要求1所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，定型处理包括：将所得初丝经洗涤后进行碱洗中和，再经洗涤后干燥，然后进行多级加热烘干，得到定型纤维丝；

其中，多级加热烘干采用三级加热辊，三级加热辊的温度分别为：100～150℃、160～200℃和210～240℃。

6.根据权利要求1所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所用聚对苯二甲酰对苯二胺的特性粘度为6.0～7.5dL/g。

7.根据权利要求1所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，卷绕成型的卷绕速度为280～320m/min。

8.根据权利要求1所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，聚对苯二甲酰对苯二胺采用低温溶液缩聚得到，包括：

(1)将无水氯化钙与N-甲基吡咯烷酮按重量比4～20:100的比例混合均匀，再加入对苯二胺混合均匀后，得到预混体系；

(2)将所得预混体系冷却至-15～0℃后加入对苯二甲酰氯，得到一阶段反应混合体系，将所得反应混合体系反应30min，得到一阶段体系；其中，对苯二甲酰氯的一阶段反应加入量为所用对苯二甲酰氯总质量的20％～40％；

(3)将所得一阶段体系冷却至-15～0℃后加入对苯二甲酰氯，得到二阶段反应混合体系，待所得二阶段反应体系出现凝胶、爬杆、又被搅碎的状态后，停止反应，制得聚对苯二甲酰对苯二胺；其中，对苯二甲酰氯的二阶段反应加入量为所用对苯二甲酰氯总质量的60％～80％；

其中，步骤(1)所用对苯二胺与步骤(2)和步骤(3)所用对苯二甲酰氯总量的物质的量之比为1:1～1.05。

9.采用权利要求1～8任意一项所述的制备方法制得的高伸长低模量对位芳纶纤维。

10.根据权利要求9所述的一种高伸长低模量对位芳纶纤维，其特征在于，所述高伸长低模量对位芳纶纤维的纤维断裂伸长率≥3.5％、初始弹性模量80～88Gpa、断裂强度≥20.5cN/dtex。