专利名称：一种芳香族共聚酯液晶纤维及其制备方法
技术领域：
本发明属于高性能纤维生产技术领域，涉及一种基于聚酯化合物基础上的热致性液晶纤维的制备方法，更特别的涉及一种芳香族共聚酯液晶纤维及其制备方法。
背景技术：
20世纪60年代初，美国杜邦公司用对氨基苯甲酰氯为原料经低温缩聚，制备对位取代的全芳酰胺聚合物(PBA)，同时发现PBA可生成具有优良可纺性的液晶聚合物，这一发现使得耐高温高强高模溶致液晶纤维产品问世，如Kevlar系列商品。但溶致液晶纤维因为采用溶液纺丝，纺丝工艺比较复杂，同时存在溶剂回收的问题。因此热致液晶纤维引起各国研究人员更大的兴趣。US-4347349A中公布了芳香族聚酯和长丝，主要描述了高分子的合成过程，关于长丝的制备则只介绍了在惰性气体保护下将熔体拉伸为细度为0. 5tex的纤维状，热处理工艺为 200°C下 2h，200 304°C下 7h，304°C下 7h。US-4503005A 中阐述了在 250 450°C下， 优选300 400°C下熔融纺丝，在100 350°C的范围内热处理0. 5 30h。US-4743416A 中介绍了芳香族聚酯纤维的熔融纺丝过程，通过控制喷嘴挤出压力在3kgf/cm2或以上，来促进纤维具有较好的取向性，赋予纤维较高的强度和模量。尽管以上关于芳香族聚酯纤维制备方法的报道很早，但由于芳香族聚酯在熔融状态下就产生结晶，且熔体冷却固化时间尤其短，以至于在短时间内使纤维具有高度取向很难，所以采用以上简单的熔融纺丝热处理工艺，不能取得其刚性结构所应该具备的理想强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种芳香族共聚酯液晶纤维及其制备方法，解决了现有技术中存在的问题，制备出高性能的芳香族共聚酯液晶纤维。本发明采用的技术方案为，一种芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，包括制备过程原料预处理、干燥、熔融纺丝和后处理等工序，以下是各操作步骤的详细描述和说明1、原料的选择本发明所说的芳香族共聚酯液晶纤维，其原料分子结构中包含如下结构单元，A
权利要求
1.一种芳香族共聚酯液晶纤维，其特征是分子结构中包含如下结构单元，A
2.根据权利要求1所述的芳香族共聚酯液晶纤维，其特征是比浓对数粘度为3.98 5. 94dl/g。
3.根据权利要求1或2所述的芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，其特征是在纺丝之前需要对芳香族共聚酯液晶高分子进行减压高温预处理，抽取原料表面和内部的小分子物质和残留合成单体，其中预处理温度为120 280°C，处理时间2 12小时，负压条件为-0. 07 -0. IMPa0
4.根据权利要求3所述的芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，其特征是经过预处理后的高分子通过熔融成形，其中熔融分多区，为3 15区，熔融温度为285 360°C，熔融时间为 200 600s，牵引速度为 800-2000m/min。
5.根据权利要求3所述的芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，其特征是初生纤维在距离喷丝口 0 50cm的距离内经过一段稳定的气体氛围，该气体氛围为氮气或氦气，并通过外部加热，使该气体氛围的温度保持在90 350°C，并在距离喷丝口 50 550cm的距离内进行强制冷却固化，强制冷却固化温度15 ^°C。
6.根据权利要求3所述的芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，其特征是是卷绕成形的纤维需要经过进一步的热处理，热处理过程是在纤维紧张或是松弛条件下完成的，或在紧张+松弛条件下完成。
7.根据权利要求6所述的芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，其特征是所述的热处理温度为200 320°C，处理时间为0. 5 360h，加热氛围为氮气或真空条件下，真空度为-0. 05 0. IMPa0
8.根据权利要求6所述的芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，其特征是纤维在热处理工序之前，先经过无机卤盐溶液的浸渍加热预处理，处理温度为50 120°C，处理时间为 0. 5 汕。
9.根据权利要求8所述的芳香族共聚酯液晶纤维的制备方法，其特征是所述的无机卤盐溶液为碱金属或碱土金属卤盐，为钠、钾、钙或镁盐中的一种或几种，盐溶液浓度为质量百分比5% 30%。
全文摘要
本发明公开了一种芳香族共聚酯液晶纤维及其制备方法，该纤维含有如下基团，比浓对数粘度为3.98～5.94dl/g。其制备过程包括原料预处理、干燥、熔融纺丝和后处理等工序。纺丝后对初生纤维采取稳定的含有非离子性物质的加热惰性气体处理，纤维通过无机卤盐溶液的加热浸泡预处理，再进行热处理。本发明的产品高分子固相缩聚较完善，同时使芳香族聚酯高分子链呈伸直的刚性链形成高度有序的微纤结构，且分子间存在较强的相互作用，从而赋予了纤维很高的拉伸强度和模量。具有独特的耐湿热性能、振动衰减性能以及优良的耐酸碱、耐磨损性能，从而更适宜于恶劣环境。该纤维可广泛用于高性能复合材料增强纤维、海洋用绳缆、光缆补强件等。
文档编号C09K19/38GK102443873SQ201110283218
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年8月18日
发明者何勇, 易长海, 王桦, 王罗新, 覃俊, 陈丽萍 申请人:四川省纺织科学研究院, 武汉纺织大学