[发明专利]聚酮纤维的制造方法

说明书

本发明涉及由烯烃和一氧化碳组成的交替共聚物经熔纺制备热塑性纤维的方法。

由EP 310171已知这样的方法。该申请描述了制备熔纺纤维的工艺，其中该聚合物在温度至少T_m+20℃时纺丝，T_m为该聚合物的晶体熔点。

人们发现，如果在更大规模上用此已知方法制备纤维，会产生许多可部分归因于该聚合物热降解的问题，当该聚合物被加热到高于其熔点的温度时发生该热降解。这些问题表现为纺丝性能不稳定，同时聚合物有裂丝、变色的风险，所形成的纤维性能上大幅变动或者所形成的纤维机械性能恶化。当以工业化规模制备纤维时，即以每单位时间大量制造所需产品的连续法制备纤维时，这些问题令人反感。

现已惊奇地发现，当将该聚合物加热到温度至少T_NF+5℃，优选T_NF+10℃时，不发生这些问题，T_NF为该熔融聚合物无持久晶核出现时的温度，可借助差示扫描量热法测定此温度，并且这里在高于此聚合物熔点的单一温度或者不同温度时，此聚合物的停留时间满足： [ Σ n = 1 ∞ tn · exp ( A + B Tn ) ] ≤ 1 ]]>

其中t_n为该聚合物在温度T_n(单位K，且T_n＞T_m)时的停留时间(单位分钟)并且通过测定不同温度和停留时间时该聚合物的粘度确定A和B，其如下所述。

本申请中，术语“纤维”是指切断纤维及短纤维，长丝，和纱线(长丝组)。

本申请中，术语“由烯烃和一氧化碳组成的交替共聚物”是指由烯烃和一氧化碳单元按交替顺序构造的聚合物。这意味着在该聚合物链中，每一个一氧化碳单元将有两个烯烃单元与其紧邻，反之亦然。

在依据本发明的方法中，当制备具有赋予其非常适于产业应用的性能的纤维-即高强度和高模量的纤维-时，优选使用的聚合物中80~100％的烯烃单元由乙烯组成，更优选聚合物中80~100％的烯烃单元由乙烯组成且20~0％的烯烃单元由丙烯组成。

所用聚合物的特性粘度一般处于0．3~2．5 dl／g，特别是处于0．5~1．90，并优选处于0．8~1．85 dl／g的范围。

聚合物的特性粘度[η]或者LVN是间甲酚中该聚合物无限小浓度时的极限粘度值，满足

其中t=溶液从毛细管中流出的时间，t₀=溶剂从同一毛细管中流出的时间，并且c=25℃时以g／dl为单位的间甲酚中聚合物的浓度。

这样的交替共聚物是众所周知的。尤其在EP 121965；EP 222454；EP 224304；EP 227135；EP 228733；EP 229408；EP 235865；EP 235866；EP 239145；EP 245893；EP 246674；EP 246683；EP 248483；EP 253416；EP 254343；EP 257663；EP 259914；EP 262745；EP 263564；EP 264159；EP 272728和EP 277695中描述了这些共聚物的制备。

为了改进此聚合物的抗热降解性，可向该聚合物中加入抵消所述降解的助剂。这类助剂的实例为无机酸粘结(binding)化合物，例如钙羟基磷灰石或氧化铝，聚合物稳定剂如位阻酚、碳化二亚胺、环氧化合物和亚磷酸盐，或者其混合物。