高强芳纶纤维及其制备方法

摘要

一种高强芳纶纤维——聚1,4对苯二甲酰2,5对苯二胺纤维，以2,5二胺对二甲苯为原料，通过酰胺化、氧化、水解三步得到2,5二胺对苯二甲酸单体，再采用常规浓硫酸催化法聚合，并通过液晶纺丝得到。聚1,4对苯二甲酰2,5对苯二胺具有很好的平面性，因此制成的纤维具有很高的结晶度和取向度；苯环之间有两条短链相连，增加了脆弱部分的强力，因此该芳纶纤维具有很高的强度，最高可达到5GPa。

主权项

一种高强芳纶纤维，其化学名为聚1，4‑对苯二甲酰‑2，5‑对苯二胺，其结构式为：n＝350～400，其特征在于通过以下步骤制备：(1)将2，5‑二胺对二甲苯溶解于冰醋酸中，2，5‑二胺对二甲苯与冰醋酸的质量体积比为1g∶20mL，然后加入醋酸酐，2，5‑二胺对二甲苯与醋酸酐的质量体积比为1g∶3.4mL，反应30min后过滤，得到对苯二乙酰胺对二甲苯；(2)将对苯二乙酰胺对二甲苯加入水中，对苯二乙酰胺对二甲苯与水的质量体积比为1g∶40～50mL，并按对苯二乙酰胺对二甲苯与高锰酸钾的质量比为1∶4.2～4.6的比例加入高锰酸钾，于90℃反应4h～12h后，加入稀盐酸调节pH至5～6将产物析出，过滤得到2，5‑对苯二乙酰胺对苯二甲酸；(3)将2，5‑对苯二乙酰胺对苯二甲酸溶于质量比浓度为10％的氢氧化钠溶液中，使用氮气为保护气，回流反应12h，然后加入稀盐酸调节pH至5～6，经过滤、蒸馏水冲洗、烘干得到单体2，5‑二胺对苯二甲酸；然后按常规方法将单体2，5‑二胺对苯二甲酸溶解于浓硫酸中反应，聚合后采用液晶纺丝得到芳纶纤维。