[发明专利]一种三聚氰胺纺丝原液、纺丝液及三聚氰胺纤维

说明书

本发明公开了一种三聚氰胺纺丝原液、纺丝液及三聚氰胺纤维。所述纺丝原液是由包括以下组分的原料聚合而得：三聚氰胺100重量份；甲醛30～120重量份；催化剂0.1～3重量份；溶剂30～200重量份。所述溶剂为有机溶剂或者有机溶剂和水。本发明制备的三聚氰胺纺丝原液和纺丝液具有较好的贮存稳定性和可纺性，不需要添加助成纤剂可直接湿法纺丝或干法纺丝，纤维的力学性能较好，同时工艺简单、效率高、成本低。所制备的三聚氰胺纤维强度为1.2～2.6cN/dtex，断裂伸长率为11～16％，极限氧指数32～35，热分解温度大于370℃。

技术领域

本发明涉及纤维技术领域，具体是涉及一种三聚氰胺纺丝原液、纺丝液及三聚氰胺纤维。

背景技术

三聚氰胺纤维是以三聚氰胺甲醛树脂为主要成分经纺织而成的新型高性能纤维，具有较高的阻燃性和耐高温性，纤维白度好，染色性能好，与火焰接触不燃烧、不熔融、无熔滴，高温下碳化不产生有毒或有害气体、不会造成二次灾害，可用作阻燃织物、消防服、离合器衬层、隔热及耐高温过滤材料等的制备，而且价格低廉，具有广阔的应用和发展前景。

德国专利DE2364091-B最早公开了三聚氰胺纤维的制备方法，通过向三聚氰胺甲醛树脂中添加聚乙烯醇作为助成纤剂，采用干法纺丝，成功的制备了三聚氰胺纤维，但是纤维固化时间较长，纺丝速度约为10米/分钟，同时助成纤剂的加入降低了纺丝原液的稳定。欧洲专利EP221330-A和EP93965-A先对三聚氰胺进行取代反应，然后再将制得的取代三聚氰胺与甲醛反应制备纺丝液，该方法增加了生产工序、延长了生产周期、提高了生产成本。中国专利CN101016658A采用湿法工艺制备了三聚氰胺甲醛树脂/聚乙烯醇混合纤维，纤维的纤度3～10dtex、强度1～3cN/dtex、断裂伸长率5～15％，但是聚乙烯醇的加入降低了纺丝原液的稳定性和纤维的阻燃性能。中国专利CN104928791A公开了一种连续制备三聚氰胺纤维的方法，以聚乙烯醇为助成纤剂，将三聚氰胺甲醛树脂溶液与聚乙烯醇溶液按质量比4:6-6:4进行混合，采用含硼酸的饱和硫酸钠为凝固浴，湿法纺丝工艺制备的纤维强度2～4cN/dtex、断裂伸长率10～40％、弹性模量100～400cN/dtex，但纤维制作工艺复杂，纺丝原液稳定性较差，纤维的阻燃性能较低。

目前国内外研究均以纯水为溶剂，制备的三聚氰胺纺丝液成纤性和可纺性差，为提高可纺性，主要通过添加大量聚乙烯醇等来提高可纺性和成纤性，但大量聚乙烯醇的加入不仅使纺丝原液的稳定性差而且降低了纤维的阻燃性能。李东勇等(“湿法纺丝三聚氰胺纤维纺丝原液研究”,化工新型材料，2018，46，198-201)以三聚氰胺和多聚甲醛为原料，以水为溶剂制备的三聚氰胺纺丝液不需要添加助成纤剂可直接湿法纺丝，纤维的拉伸强度为1.97cN/dtex、断裂伸长率为4.91％、热分解温度大于370oC，但纤维的力学性能尚不能满足实际应用的需要。

目前制备三聚氰胺纤维的方法，制备的纺丝液可纺性差(或者不能纺丝)，均需外加助成纤剂(如大量的聚乙烯醇、尼龙等)才能纺丝，但聚乙烯醇等的添加使纺丝液不稳定、降低了阻燃性；为了达到阻燃的目的，需要通过外加阻燃剂；这些使纤维失去了固有的独特性能，且燃烧时可能发生滴流而引起二次灾害(如果从本质上讲，外加助成纤剂制备的应该是三聚氰胺混纺纤维，而不是严格意义上的三聚氰胺纤维)。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种三聚氰胺纺丝原液、纺丝液及三聚氰胺纤维。本发明在不需要外加助成纤剂的情况下，可以直接纺丝，且纺丝方法可以干法也可以湿法，纤维在保持了三聚氰胺固有(或本征)的阻燃性能的前提下力学性能不降低。

本发明的目的之一是提供一种三聚氰胺纺丝原液。

是由包括以下组分的原料聚合而得：

所述溶剂为有机溶剂或者有机溶剂和水；