襯。
【具體實(shí)施方式】
[0055] 通過參見本申請【具體實(shí)施方式】的內(nèi)容可以更易于理解本發(fā)明,但是本發(fā)明并不限 于本文所述和/或所示的具體方法、條件或參數(shù),并且本文中所用的術(shù)語僅是為了以舉例 的方式描述【具體實(shí)施方式】,并不能限制本申請權(quán)利要求要求保護(hù)的技術(shù)方案。在下文中,將 描述本發(fā)明涉及一種包含含砜基的芳香族聚合物纖維和耐高溫阻燃纖維的無紡織品及其 制品,以及他們的制備方法。
[0056] 含砜基的芳香族聚合物纖維(A)
[0057] 本發(fā)明所述的含砜基的芳香族聚合物纖維中,所述含砜基的芳香族聚合物由以下 三種單體聚合而成:
[0058] 間位的含有二胺基的芳香族單體a ;
[0059] 含砜基和氨基的單體b;
[0060] 對位的含有二羧酸基團(tuán)的芳香族單體或其鹵代物c。
[0061] 優(yōu)選的,所述間位的含有二胺基的芳香族單體a優(yōu)選自間苯二胺、3, 4'-二氨基二 苯醚,以及在芳香環(huán)上具有鹵素、碳原子數(shù)為1-4的烷基等取代基的衍生物。進(jìn)一步的,所 述間位的含有二胺基的芳香族單體(c)的芳香環(huán)上的氫可以獨(dú)立地被以下一個(gè)或多個(gè)如 下的取代基所取代或不取代,這些取代基包括鹵素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧 基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺?;?、羰基烷氧基中的一個(gè)或多個(gè)取代基所取代 或不取代。更優(yōu)選的,所述間位的含有二胺基的芳香族單體a為間苯二胺,或包含80摩爾% 以上間苯二胺的混合間位芳香族二胺單體。
[0062] 優(yōu)選的,所述的含砜基和氨基的單體(b)優(yōu)選自R,R' -二氨基二苯砜(DDS)、雙 (氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)或其混合物。所述的R,R' -二氨基二苯砜選自3, 3' -二氨 基二苯砜、4, 4' -二氨基二苯砜或它們的混合物。其中,優(yōu)選僅為R,R' -二氨基二苯砜或 含有80摩爾%以上,優(yōu)選90摩爾%以上的R,R' -二氨基二苯砜的混合含砜基和氨基的單 體。
[0063] 優(yōu)選的,對位的含有二羧酸基團(tuán)的芳香族單體或其鹵代物c以例如對位間苯二甲 酸氯化物,對苯二甲酸溴化物等,在這些芳香環(huán)上具有鹵素、碳原子數(shù)為1-4的烷基等取代 基的衍生物。進(jìn)一步的,所述對位的含有二羧酸基團(tuán)的芳香族單體或其鹵代物(b)的芳香 環(huán)上的氫可以獨(dú)立地被以下一個(gè)或多個(gè)如下的取代基所取代或不取代,這些取代基包括鹵 素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺?;?、羰 基烷氧基。其中,優(yōu)選所述對位的含有二羧酸基團(tuán)的芳香族單體或其鹵代物(b)為對苯二 甲酰氯本身或包含80摩爾%以上,優(yōu)選90摩爾%以上的對苯二甲酰氯與其他對位的含有 二羧酸基團(tuán)的芳香族單體或其鹵代物(b)的混合物。
[0064] 含砜基的芳香族聚合物的聚合反應(yīng)中還可以加入其它含有二胺基的芳香族單體 (c),優(yōu)選自間苯二胺、3, 4' -二氨基二苯醚等,以及在這些芳香環(huán)上具有鹵素、碳原子數(shù)為 1-4的烷基等取代基的衍生物。進(jìn)一步的,所述間位的含有二胺基的芳香族單體(c)的芳香 環(huán)上的氫可以獨(dú)立地被以下一個(gè)或多個(gè)如下的取代基所取代或不取代,這些取代基包括鹵 素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺?;?、羰 基烷氧基。其中,優(yōu)選僅為間苯二胺或含有80摩爾%以上,優(yōu)選90摩爾%以上的間苯二胺 的混合間位芳香族二胺單體。
[0065] 本發(fā)明在聚合過程中還可以加入其它共聚成分,例如對苯二胺、2,5_二氨基氯苯、 2, 5-二氨基溴苯、氨基甲氧基苯胺等苯衍生物、1,5-萘二胺、4,4'-二氨基二苯釀、4,4'-二 氨基二苯酮、4,4'-二氨基二苯基胺、4,4'-二氨基二苯基甲燒、間苯二甲酸氯化物、1,3-萘 二甲酸氯化物、3, 3' -聯(lián)苯二甲酸氯化物、3, 3' -二苯基醚二甲酸氯化物等。
[0066] 在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述間位的含有二胺基的芳香族單體a與含砜基和氨 基的單體b的摩爾量之和與對位的含有二羧酸基團(tuán)的芳香族單體或其鹵代物c的摩爾量的 比例為I :0.98-1 :1. 01,優(yōu)選為1 :1。所述的間位的含有二胺基的芳香族單體a與含砜基 和氨基的單體b的摩爾量之比為50-80 :20-50,優(yōu)選60-75 :25 :40,更優(yōu)選70-75 :25-30。
[0067] 本發(fā)明的含砜基的芳香族聚合物纖維具有300°C以上的玻璃化溫度,優(yōu)選320°C 以上的玻璃化溫度,更優(yōu)選340°C以上,最優(yōu)選345°C以上。
[0068] 本發(fā)明所述的含砜基的芳香族聚合物纖維具有4CN/dtex以上的強(qiáng)度,優(yōu)選 4. 5CN/dtex以上,更優(yōu)選5cN/dtex以上。
[0069] 本發(fā)明對于成纖聚合物的聚合方式?jīng)]有特別的限定,例如可以通過以溶液聚合、 界面聚合等方式進(jìn)行制造。對于縮聚反應(yīng)的工藝條件采用本領(lǐng)域的常規(guī)工藝即可,縮聚反 應(yīng)的溫度可為< 60°C,優(yōu)選< 30°C,更優(yōu)選< 0°C。
[0070] 所述纖維的長度,優(yōu)選在2-120mm的范圍內(nèi),更優(yōu)選38-102mm。纖維長度不足2mm 時(shí),有時(shí)纖維之間的絡(luò)合不足,造成強(qiáng)度不夠,這是不希望的。而超過120mm時(shí),有時(shí)會發(fā)生 纖維開纖不良,這也是不希望的。
[0071] 另外,含有砜基的芳香族耐高溫纖維的單纖維纖度,著眼于纖維梳理時(shí)或針刺時(shí) 難以引起纖維斷絲、耐熱性過濾器的強(qiáng)度不降低,優(yōu)選為〇. 1-15旦,更優(yōu)選1. 5-5旦。也就 是說,纖度不足〇. 1旦時(shí),單纖維強(qiáng)度低,因此織物的強(qiáng)度變差,是不優(yōu)選的。纖度超過15 旦時(shí),就會由于纖度過粗,制絲時(shí)容易發(fā)生纖度不勻,缺乏紡絲穩(wěn)定性,也是不優(yōu)選的。
[0072] 本發(fā)明所述的含砜基的芳香族聚合物纖維,具備永久阻燃且250度良好的耐高溫 性性能,極限氧指數(shù)達(dá)到33,燃燒僅碳化無熔滴,并且具有良好的柔韌性,且本身纖維截面 呈不規(guī)則腰圓型,纖維表面具有溝槽,大大增加了纖維的吸濕性和排濕性,具有良好的舒適 性能。因此,將含砜基的芳香族聚合物纖維和其他耐高溫阻燃纖維混合使用,能增強(qiáng)面料服 裝的舒適性作用,且保持或提升更好的阻燃熱防護(hù)性能。
[0073] 本發(fā)明采用含砜基的芳香族聚合物纖維(A),或者與其他耐高溫阻燃纖維進(jìn)行混 合,經(jīng)非織造工藝后制成襯墊。由于含砜基的芳香族聚合物纖維(A)具有極強(qiáng)的高溫尺寸 穩(wěn)定性和阻燃隔熱性,其制成品在較高的溫度環(huán)境下,尺寸穩(wěn)定性極佳,幾乎不易收縮,而 且阻燃隔熱性能強(qiáng),從而保證了消防人員在搶險(xiǎn)救援時(shí)的救援效率和自身的生命安全。
[0074] 耐高溫阻燃纖維(B)
[0075] 本發(fā)明使用的耐高溫阻燃纖維,均保持基本的阻燃性能,極限氧指數(shù)LOI值在26 以上,具有250°C以上的長期耐高溫等級(350°C以上的碳化溫度,優(yōu)選400°C以上的碳化 溫度,更優(yōu)選500°C以上的碳化溫度;有200°C處理200h后,80 %以上的強(qiáng)度保持率,優(yōu)選 250°C處理200h后,85 %以上的強(qiáng)度保持率,更優(yōu)選300°C處理200h后,90 %以上的強(qiáng)度保 持率),強(qiáng)度一般在3. 5cN/dteX以上,優(yōu)選4. 5cN/dteX以上的強(qiáng)度。
[0076] 所述耐高溫阻燃纖維(B)選自芳族聚酰胺類纖維、聚酰亞胺纖維及其改性纖維、 聚唑纖維、碳纖維預(yù)氧化絲,以及它們的混合物的纖維。優(yōu)選的,所述芳族聚酰胺類纖維選 自間位芳族聚酰胺纖維、對位芳族聚酰胺纖維。優(yōu)選的,所述聚唑纖維選自聚芳噁二唑纖維 (聚芳噁二唑纖維)、聚對苯撐苯并二惡唑纖維(PBO)、聚吡啶并唑、聚噁二唑,聚苯并唑,以 及它們的混合物的纖維。優(yōu)選的聚苯并唑是聚苯并咪唑、聚苯并噻唑和聚苯并噁唑。
[0077] 可使用多種不同的纖維作為耐高溫阻燃纖維(B)。在一些實(shí)施方案中,芳族聚酰胺 纖維可在所述共混物中用作耐高溫阻燃纖維(B)。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中,間位芳族聚酰 胺纖維或?qū)ξ环甲寰埘0防w維可在所述共混物中用作耐高溫阻燃纖維(B)。所謂芳族聚酰 胺是指其中至少85%的酰胺(-CONH-)連接基直接與兩個(gè)芳環(huán)相連的聚酰胺。間位芳族聚 酰胺是在聚合物鏈中包含間位構(gòu)型或間位取向連接基的一類聚酰胺。對位芳族聚酰胺是在 聚合物鏈中包含對位構(gòu)型或?qū)ξ蝗∠蜻B接基的一類聚酰胺??蓪⑻砑觿┡c芳族聚酰胺一起 使用,并且實(shí)際上已發(fā)現(xiàn),可將多達(dá)10重量%的其他聚合材料與芳族聚酰胺共混,或者可 使用共聚物,所述共聚物具有多達(dá)10%的替代芳族聚酰胺的二胺的其他二胺,或多達(dá)10% 的替代芳族聚酰胺的二酰氯的其他二酰氯。在一些實(shí)施方案中,優(yōu)選的間位芳族聚酰胺纖 維是聚(間苯二甲酰間苯二胺)(MPD-I),優(yōu)選的對位芳族聚酰胺纖維是聚(對苯二甲酰間 苯二胺)(MPD-I)??墒褂枚喾N方法通過干紡或濕紡來紡制該纖維。
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