[发明专利]一种自流动对位芳纶及其制备方法

权利要求书

1.一种自流动对位芳纶材料，其特征在于，其结构如下：

其中1≤n≤49，m+n≤50，x+y≤50。

2.如权利要求1所述的自流动对位芳纶材料，其特征在于：所述的自流动对位芳纶材料的分子量为2000~40000，热分解温度为400~600℃，可以溶解于水、乙醇、氯仿、甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中。

3.一种自流动对位芳纶的制备方法，其特征在于制备步骤如下：

1）将带有磺酸基团的苯二胺、以及添加剂溶于溶剂中配制成溶液，使溶液温度保持在80~100℃，再向其中加入对苯二甲酰氯溶液，随后将反应温度降低，在1~8 min使对苯二甲酰氯在惰性气体和快速搅拌的条件下加入到含有对苯二胺的溶剂中反应；

2）向步骤1）溶液中添加碱，反应，然后再添加季铵盐溶液进行反应，当反应5~7小时后，合成反应结束，得到自流动的聚对苯二甲酰对苯二胺溶液；

其中，所述的带有磺酸基团的苯二胺是2,5-二氨基苯磺酸；所述的添加剂为氯化锂或氯化钙；所述的溶剂为二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

4.如权利要求3所述的自流动对位芳纶的制备方法，其特征在于，含有磺酸基团的苯二胺以及添加剂的溶液是指含磺酸基团的对苯二胺重量百分比浓度为5%~50%，氯化锂或氯化钙的重量百分比浓度为2%~10%的溶液；所述的对苯二甲酰氯溶液的重量百分比为5%~50%。

5.如权利要求3所述的自流动对位芳纶的制备方法，其特征在于，所述的反应温度降低具体为降低到-15~4℃。

6.如权利要求3所述的自流动对位芳纶的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氮气或氩气。

7.如权利要求3所述的自流动对位芳纶的制备方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾，并且氢氧化钠与2,5-二氨基苯磺酸的质量比为2:9，或者氢氧化钾与2,5-二氨基苯磺酸的质量比14:45。

8.如权利要求3所述的自流动对位芳纶的制备方法，其特征在于，所述的季铵盐结构式为C_nH_2n+1C₆H₄(OCH₂CH₂)_mO(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^-或(CH₃O)₃Si(CH₂)_xN⁺(CH₃)(C_nH_2n+1)_yCl^-，其中1≤n≤49，m+n≤50，x+y≤50，所述的季铵盐溶液为季铵盐水溶液，季铵盐和水的质量比为1:5~50。

9.如权利要求1所述的自流动对位芳纶材料的应用，其特征在于，用于制芳纶纤维，得到的芳纶纤维其断裂伸长率为2~4%， 抗压强度为0.02~1.29GPa，拉伸强度为1000~6000MPa，弹性模量为1~1.6MPa。