專利名稱：一種稀土/聚酰胺復(fù)合纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚酰胺纖維的制備領(lǐng)域，具體涉及一種稀土 /聚酰胺復(fù)合纖維的熔融紡絲方法。
背景技術(shù)：
由于稀土元素特殊的電子層結(jié)構(gòu)，賦予了其優(yōu)異的光、電、磁性功能，尤其是具有一般材料所無(wú)法比擬的光譜學(xué)性質(zhì)，例如豐富的電子能級(jí)和長(zhǎng)壽命激發(fā)態(tài)，能級(jí)躍遷通道多達(dá)20余萬(wàn)個(gè)，能產(chǎn)生多種多樣的吸收和發(fā)射光譜，幾乎覆蓋了整個(gè)的固體發(fā)光領(lǐng)域，在照明、檢測(cè)、顯示上的應(yīng)用更是十分的廣泛。中國(guó)2010年10月將稀土功能材料列為《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興或參與的決定》中重點(diǎn)支持的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的新材料產(chǎn)業(yè)類別中。在各類功能材料行業(yè)中，稀土發(fā)光材料行業(yè)的稀土消耗量相對(duì)較小，2010年其占稀土總消耗量的比例只有6%，但隨著需求量及原材料價(jià)格的快速上漲，其產(chǎn)值卻呈現(xiàn)指數(shù)式增長(zhǎng)。2010年稀土發(fā)光材料產(chǎn)量為0.93萬(wàn)噸，當(dāng)年稀土發(fā)光材料產(chǎn)值為25億元。目前，稀土發(fā)光材料研發(fā)和生產(chǎn)主要集中在中國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)、荷蘭和韓國(guó)，中國(guó)已經(jīng)成為世界稀土發(fā)光材料的第一大生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)稀土原料的出口限制和對(duì)稀土功能材料政策的扶持力度加大，以及照明和信息產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)，我們認(rèn)為中國(guó)的稀土發(fā)光材料的行業(yè)將迎來(lái)迅猛發(fā)展的時(shí)代。在稀土發(fā)光材料中，將稀土元素引入到高分子材料中，賦予高分子材料熒光特性，為熒光材料開(kāi)辟了新的道路。高分子材料具有物理機(jī)械性能好、合成方便、成型加工容易、重量輕、成本低、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。聚酰胺是指高分子鏈上具有酰胺基(-C0NH-)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。其許多優(yōu)異的的性能決定了它應(yīng)用的廣泛性，尤其是服裝服飾產(chǎn)品上的應(yīng)用。本專利所采用的復(fù)合材料基底為一種的生物基聚酰胺，盡管煤炭、石油和天然氣至今一直是人類使用的主要能源，但是隨著化石能源的日益消耗，不可再生的化石能源終將枯竭(石油可以使用40年、煤炭可以使用200年、天然氣可以使用60年)。所以，許多國(guó)家把發(fā)展可再生能源作為緩解能源供需矛盾、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。生物質(zhì)作為目前世界上應(yīng)用最廣泛的可再生能源，消費(fèi)總量?jī)H次于煤炭、石油、天然氣，位居第四位，也是唯一可循環(huán)、可再生的炭源，其高效轉(zhuǎn)化和潔凈利用越來(lái)越受到重視。以生物質(zhì)工程技術(shù)為核心的綠色生物質(zhì)纖維及材料的開(kāi)發(fā)，成為引領(lǐng)化纖工業(yè)發(fā)展的新潮流。因此，發(fā)揮聚酰胺特長(zhǎng)的高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)以及制造工藝的開(kāi)發(fā)正在不斷的進(jìn)行著。在功能化聚酰胺研究方面，采用稀土有機(jī)配體復(fù)合材料目前是材料科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，前景非常廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種稀土 /聚酰胺復(fù)合纖維及其制備方法。首先采用生物質(zhì)單體癸二酸、衣康酸、癸二胺、丁二胺進(jìn)行縮聚得到生物基聚酰胺基底原料，接著將其甲酸溶液與稀土配合物的溶液進(jìn)行溶液混合以制備稀土 /聚酰胺復(fù)合材料，最后對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行熔融紡絲以制備稀土/聚酰胺復(fù)合纖維。本發(fā)明所提供的一種稀土 /聚酰胺復(fù)合纖維的制備方法，包括步驟如下:1、生物基聚酰胺的制備采用來(lái)源于可再生的生物資源衣康酸、癸二酸、癸二胺和丁二胺進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制取生物基聚酰胺。合成的反應(yīng)式-如下:
權(quán)利要求
1.一種稀土 /聚酰胺復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1).稀土/聚酰胺的復(fù)合材料的制備:將生物基聚酰胺溶解在甲酸中，然后向其中加入溶解了稀土配合物的N，N- 二甲基甲酰胺溶液，在保持溫度40 60°C下攪拌反應(yīng)3 5h后，取出混合物，蒸干溶劑后得到稀土 /聚酰胺的復(fù)合材料；稀土配合物為Eu(TTA)2(Phen)(AA)，稀土配合物占稀土 /聚酰胺的復(fù)合材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% 15% ； 所述的生物基聚酰胺結(jié)構(gòu)式如下:
全文摘要
一種稀土/聚酰胺復(fù)合纖維的制備方法屬于聚酰胺纖維的制備領(lǐng)域。本發(fā)明步驟將生物基聚酰胺溶解在甲酸中，然后向其中加入溶解了稀土配合物的N,N‐二甲基甲酰胺溶液，在保持溫度40～60℃下攪拌反應(yīng)3～5h后，取出混合物，蒸干溶劑后得到稀土/聚酰胺的復(fù)合材料；然后將稀土/聚酰胺的復(fù)合材料放入到螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，經(jīng)過(guò)卷繞得到復(fù)合纖維的初生絲，將稀土/聚酰胺初生絲在室溫下拉伸至3～5倍后，繼續(xù)在100～120℃下拉伸至原長(zhǎng)的5～7倍；最后熱定型得到稀土/聚酰胺復(fù)合纖維。復(fù)合纖維可得到7倍的拉伸，纖維的斷裂強(qiáng)度可達(dá)到0.61～1.13GPa，彈性模量可達(dá)到1.09～1.80Gpa，熒光強(qiáng)度可達(dá)1806～4083。
文檔編號(hào)D01F1/10GK103173885SQ20131009775
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者賈清秀, 汪賓, 張慧敏, 楊曉, 田萬(wàn)學(xué) 申請(qǐng)人:北京服裝學(xué)院