一种耐化学药品的聚苯硫醚纤维及其生产方法

摘要

本发明公开了一种耐化学药品的聚苯硫醚纤维及其生产方法，该聚苯硫醚纤维重均分子量为10000～100000，末端羧基含量为10～200当量/ton。本发明聚苯硫醚纤维通过对其酸末端量的控制来增强其耐药品性能，其中在90度98％浓度的浓硫酸中处理1周后强度保持率为10％以上，在90度10％浓度硝酸中处理4周后强度保持率为40％以上，在90度50％铬酸溶液中处理4周后强度保持率为65％以上。本发明聚苯硫醚纤维不仅秉承了普通聚苯硫醚的耐酸耐碱能力，上述极端的溶液中依旧能保持一定的强度保持率，使其在过滤材料领域更具有持久性。

权利要求

1.一种耐化学药品的聚苯硫醚纤维，其特征是：该聚苯硫醚纤维重均分子量为

20000～100000，末端羧基含量为10～200当量/ton，所述聚苯硫醚纤维中聚苯硫醚的纯度达到99％以上。

2.根据权利要求1所述的耐化学药品的聚苯硫醚纤维，其特征是：所述纤维在90℃浓度98％的硫酸中处理1周后强度保持率超过10％。

3.根据权利要求1所述的耐化学药品的聚苯硫醚纤维，其特征是：所述纤维在90℃浓度10％的硝酸溶液中处理4周后强度保持率超过40％。

4.根据权利要求1所述的耐化学药品的聚苯硫醚纤维，其特征是：所述纤维在90℃浓度50％的铬酸溶液中处理4周后强度保持率超过65％。

5.一种权利要求1所述的耐化学药品的聚苯硫醚纤维的生产方法，其特征是：将聚苯硫醚纤维在浓度为1-10wt％的乙酸溶液或1-10wt％丙酸溶液或1-10wt％乙酸与0.1～

2wt％邻苯基苯酚混合液或1-10wt％丙酸与0.1～2wt％邻苯基苯酚混合液中在不低于

100℃温度下处理不少于0.5小时，得产品。

6.一种权利要求1所述的耐化学药品的聚苯硫醚纤维的生产方法，其特征是：将聚苯硫醚在浓度为1-10wt％的乙酸溶液或1-10wt％丙酸溶液或1-10wt％乙酸与0.1～2wt％邻苯基苯酚混合液或1-10wt％丙酸与0.1～2wt％邻苯基苯酚混合液中在不低于100℃温度下处理不少于0.5小时，再经纺丝制得产品。

说明书

一种耐化学药品的聚苯硫醚纤维及其生产方法

技术领域：

[0001] 本发明涉耐药品性聚苯硫醚纤维。背景技术：

[0002] PPS是一种新型特种纤维。由聚苯硫醚树脂(PPS)采用常规的熔融纺丝方法，然后在高温下进行后拉伸、卷曲和切断制得。具有优异的热稳定性和阻燃性，氧指数值34～35，200℃时强度保持率为60％，断裂伸长无变化；耐化学性仅次于聚四氟乙烯纤维；有较好的纺织加工性能。制品主要用于高温烟道气和特殊热介质的过滤，造纸工业的干燥带以及电缆包胶层和防火织物等。本案所提出的聚苯硫醚纤维是通过PPS聚合物和乙酸或其他脂肪酸类溶液在高温下反应后熔融纺丝或直接通过一般PPS纤维和乙酸或其他脂肪酸溶液加热反应来控制PPS纤维酸末端基的含量，为了增加反应活性，可以添加少量的邻苯基苯酚等表面活性剂，从而使其耐化学性得到进一步的提高，延长了其在过滤材料中的使用寿命。

[0003] 在以往PPS相关专利中，也有设计到纤维的耐化学品性能的。

[0004] 在以往的专利中，也有涉及到此类纤维的。

[0005] 例如专利CN200910053818.9，公开了一种耐高温过滤材料的制造方法，该专利是将玻璃纤维和聚苯硫醚按照1∶1～1∶5的比例混合，制得的材料在耐化学品方面有很好的表现，不过混合了玻璃纤维的制造工艺复杂，并且大大增加了成本，不具有普及性和推广性。

[0006] 同时专利，CN200810022921.2，公开了一种用于液体过滤的工业滤布及用途，采用了聚苯硫醚用原料，耐酸性，耐碱性，耐有机溶剂型都很好，不过对于此专利中所举出的几种溶剂却没有很好的耐腐蚀性，特别是98％浓硫酸在1周处理后，强度保持率低于8％，必须更换。由于经常更换，不利于节约成本。发明内容：

[0007] 本发明的目的在于提供具提供一种耐化学药品性能优异的聚苯硫醚纤维。

[0008] 本发明的技术解决方案：

[0009] 一种耐化学药品的聚苯硫醚纤维，该聚苯硫醚纤维重均分子量为10000～100000，末端羧基含量为10～200当量/ton。其中聚苯硫醚纤维中聚苯硫醚的纯度达到
99％以上。如果纯度低于99％，那么在耐化学品性能上面就会有所减弱，如果末端羧基含量过少的话其耐化学品性能也会受到影响有多降低。

[0010] 所述聚苯硫醚纤维在90℃浓度98％的硫酸中处理1周后强度保持率超过10％。在90℃浓度10％的硝酸溶液中处理4周后强度保持率超过40％。在90℃浓度50％的铬酸溶液中处理4周后强度保持率超过65％。

[0011] 以上为一些特殊的强力溶剂，而对于其他一般的溶剂，其90度下处理4周后的强度保持率均在99％以上。

[0012] 一般的聚苯硫醚纤维在一般溶剂中的强度保持率也能达到本案的水平，但是对于98％浓硫酸，10％硝酸，50％的铬酸在90度条件下处理后的强度保持率却要低于本案，由于处理后的强度保持率过低，从而作为过滤材料，不得不给与更换。

[0013] 本发明中的聚苯硫醚纤维在特殊溶剂中依旧保持了高的强度保持率，使其制成的过滤材料更换周期大大延长，从而节约了成本。也降低了材料的消耗。在将来倡导低碳的时代里，必然会得到广泛的普及和应用。

[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。

[0015] 评价方法如下：

[0016] 98％浓硫酸处理

[0017] 油浴锅90℃加热98％浓硫酸溶液，将PPS纤维放入，处理1周后取出清水洗净，晾干测试其强伸度。

[0018] 10％硝酸处理

[0019] 油浴锅90℃加热10％硝酸溶液，将PPS纤维放入，处理4周后取出清水洗净，晾干测试其强伸度。

[0020] 50％铬酸处理

[0021] 油浴锅90℃加热50％铬酸溶液，将PPS纤维放入，处理4周后取出清水洗净，晾干测试其强伸度。

[0022] 强度以及伸度

[0023] 使用ORIENTEC公司制造的坦锡伦UCT-100型，在试样长度2CM，拉伸速度2mm/min条件下进行拉伸测试所得到的强度(cN/dtex)，伸度(％)。具体实施方式：

[0024] 实施例1

[0025] 将PPS纤维产物在浓度为1wt％的乙酸溶液中135℃处理1小时得到一种PPS纤维，其重均分子量为40000，羧基末端基含量为10当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为11％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为42％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为66％。

[0026] 实施例2

[0027] 将PPS纤维产物在浓度为5wt％的乙酸溶液中135℃处理1小时得到一种PPS纤维，其重均分子量为40000，羧基末端基含量为20当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为17％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为47％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为70％。

[0028] 实施例3

[0029] 将PPS纤维产物在浓度为5wt％的丙酸和0.2wt％邻苯基苯酚的混合溶液中130℃处理2小时得到一种PPS纤维，其重均分子量为40000，羧基末端基含量为40当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为23％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为59％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为77％。

[0030] 实施例4

[0031] 将PPS聚合物通过浓度为1wt％乙酸和0.5wt％邻苯基苯酚的混合溶液130℃2小时处理后纺丝制得一种PPS纤维，其重均分子量为20000，羧基末端基含量为40当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为16％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为45％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为75％。

[0032] 实施例5

[0033] 将PPS聚合物通过浓度为5wt％丙酸溶液120℃4小时处理后纺丝制得一种PPS纤维，其重均分子量为80000，羧基末端基含量为15当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为19％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为52％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为80％。

[0034] 比较例1

[0035] 一种PPS纤维，其重均分子量为40000，羧基末端基含量为2当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为6％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为20％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为32％。

[0036] 比较例2

[0037] 一种PPS纤维，其重均分子量为40000，羧基末端基含量为5当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为7％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为25％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为41％。

[0038] 比较例3

[0039] 一种PPS纤维，其重均分子量为40000，羧基末端基含量为8当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为9％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为30％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为52％。

[0040] 比较例4

[0041] 一种PPS纤维，其重均分子量为20000，羧基末端基含量为8当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为7％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为24％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为39％。

[0042] 比较例5

[0043] 一种PPS纤维，其重均分子量为80000，羧基末端基含量为3当量/ton，用90℃98％的浓硫酸处理1周后，强度保持率为8％；用90℃10％的硝酸处理4周后，强度保持率为27％；用90℃50％的铬酸处理4周后，强度保持率为45％。

[0044] 具体参数见表一至表二。

[0045] 表一

[0046]