发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种半芳香族聚酰胺纤维的制备方法，所得半芳香族聚酰胺纤维阻燃性良好，同时具有耐高温、耐腐蚀性和良好的力学性能，可应用于车部件、电气/电子部件等的用途。

本发明的技术方案：

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)预处理：将半芳香族聚酰胺及其共聚物在70～100℃的去离子水中浸泡12～72h，然后进行干燥；

2)物理共混：将预处理后的半芳香族聚酰胺及其共聚物、阻燃剂和增塑剂通过高温高速物理共混得到共混物，其中，共混温度为80～150℃，旋转速率为1000～2000r/min，共混时间为10～50min；

3)熔融纺丝：将共混物经过熔融纺丝制得具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维。

进一步，所述半芳香族聚酰胺共聚物的结构式如下：

其中n＝10～500，0＜x+y≤1，x≠0

中的至少一种；

R₁＝-(CH₂)₂-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₆-、-(CH₂)₈-和-(CH₂)₁₀-中的至少一种；

R₂＝-(CH₂)₄-和/或-(CH₂)₈-；

R₃＝-(CH₂)₃-、-(CH₂)₆-、-(CH₂)₇-、-(CH₂)₈-、-(CH₂)₉-、-(CH₂)₁₀-和-(CH₂)₁₁-中的至少一种。

进一步，步骤1)中，半芳香族聚酰胺及其共聚物在70～100℃的去离子水中浸泡12～72h的过程重复进行，重复次数2～5次。

进一步，步骤1)中，所述干燥处理指：将浸泡后的半芳香族聚酰胺及其共聚物置于95～115℃的真空干燥箱中干燥24～72h。

进一步，步骤2)中，所述阻燃剂选自：二乙基次膦酸铝，9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物，无机盐类锡酸锌，有机蒙脱土，纳米二氧化硅，矿物杂化物或苯基亚磷酸杂化勃姆石等。

进一步，步骤2)中，所述阻燃剂的粒径为10～200μm。

进一步，步骤2)中，所述增塑剂为含羧酸酰胺类化合物；优选为乙撑双-12-羟基硬脂酸酰胺、N,N-亚乙基双硬脂酰胺或油酸酰胺等。

进一步，步骤3)中，所述熔融纺丝工序为：将共混物经过熔融纺丝机经喂料→螺杆挤出→纺丝箱体→喷丝板纺丝的初丝制备环节，最后经过丝条冷却→卷绕→拉伸→定型制备具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维。

进一步，步骤3)中，熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度260～335℃，卷绕速度400～3000m/min，牵伸倍速为3～6。

进一步，步骤3)中，熔融纺丝所用的喷丝板上的喷丝孔为圆形、多角形或中空形状喷丝孔，喷丝孔的数目为32～256孔。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维，其采用上述方法制得。

进一步，所述具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维的纤度为0.9～10dtex。

进一步，所述具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维的力学强度为2.3～14.8cN/dtex。

进一步，所述具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维的极限氧指数≥30％。

本发明的有益效果：

本发明将半芳香族聚酰亚胺共聚物通过浸泡预处理、物理共混和熔融纺丝制得了具有优异阻燃性和力学性能的半芳香族聚酰胺纤维；所得纤维的纤度为0.9～10dtex，断裂伸长率10～140％；力学强度2.3～14.8cN/dtex，耐热性能为使用温度170～240℃，极限氧指数≥30％；并且所得纤维具有能耐除浓硫酸、三氟乙酸外的其他有机溶剂的耐化学性能。