[发明专利]含有PBI-p纤维的织物

说明书

一种用于热防护应用的织物，包括：重量比为5‑40％的PBI‑p纤维，余量为常规纤维，所述织物具有相同或更好的阻燃和/或耐热性能，并且织物重量小于用等量PBI‑s纤维代替PBI‑p纤维制成的等效织物。一种用于热防护应用的织物，包括：重量比为5‑40％的PBI‑p纤维与PBI‑s纤维的共混物，余量为常规纤维，所述织物具有相同或更好的阻燃和/或耐热性能以及织物重量小于用等量PBI‑s纤维代替PBI‑p纤维制成的等效织物。

本申请为分案申请，原优先权日是2016年2月8日；原国际申请日是2017年1月24日；原国际申请号为PCT/US2017/014647；进入中国国家阶段的日期是2018年9月14日，中国申请号是201780017728.7；原发明名称是《含有PBI-p纤维的织物》。

发明领域

本发明涉及用膦酸化聚苯并咪唑(PBI-p)制造的织物。

发明背景

在EJ Powers和G.A.Serad的文章“History and Development ofPolybenzimidazole(聚苯并咪唑的历史和发展)”(1986年4月15日至18日提出并发表于High Performance Polymers:Their Origin and Development[高性能聚合物：它们的起源和开发)]中，公开了具有重量比27％吸收(或携带)的磷酸(H₃PO₄)的聚苯并咪唑(PBI)聚合物，可用作非常好的热氧化稳定的纤维，见19-20页和表十三。Powers和Serad教导说，膦酸化PBI通过将PBI薄膜浸泡在2％磷酸水溶液中制备，第20页。

迄今为止，已得到商业化提供的聚苯并咪唑纤维是磺化的，即纺丝后的织物用重量比20％的硫酸水溶液(H₂SO₄)处理，其产生重量比24％的APU(酸携带)磺化PBI纤维(PBI-s)。这种磺化PBI纤维获得了巨大的商业成功，例如用于消防员的消防服中，因为它具有约41％的LOI(极限氧指数，ASTM D2863)。

目前，正在探索膦酸化聚苯并咪唑(PBI-p)纤维的商业性引入。PBI-p纤维在2016年6月27日提交的序列号No.15/193,206的美国专利申请中进行了探讨，该专利申请通过引用并入本文。希望这些新型PBI-p纤维能够使新型的轻质织物比以前仅用PBI-s纤维的商业化织物具有更高的阻燃和耐热性能。例如，这些新的PBI-p织物可用于消防员的消防服。新的织物可以使消防服重量更轻，并能为消防员提供相同或更好的保护。

在一些热防护应用中，例如，消防员的消防服，需要具有较小重量但具有相同或更好的阻燃和/或耐热性能的织物。目前，当消防员在执行任务时死亡，死亡原因更有可能是由于热应激引起的一些突发性心脏事件，而不是由于实际火灾造成的死亡。较轻的服装可以减少热应激。但是，消防员仍然需要相同的防火焰保护。因此，寻找用于服装的新型织物，其重量较轻，但具有相同或更好的阻燃和/或耐热性能。

因此，需要新的织物比现有的那些具有更轻的重量和相当或更好的阻燃和/或耐热性能，并且新的织物可以用PBI-p纤维制成。

CN103622186A没有公开PBI-p纤维。

US5277981A没有建议APU，其第7栏第37-53行记载，在稀磷酸溶液(10％或更低，优选5％)中吸收纤维，因此，纤维不能与足够的酸接触以获得理想的APU。

CN1147018C涉及燃料电池，但不涉及任何与织物纤维相关的内容，更没有公开织物纤维的重量为根据本发明的1.0-2.0旦尼尔/长丝。

US2002/0182967A1没有公开动态火焰特性比该等效织物至少大28％。

现有技术没有教导通过将PBI-p纤维引入要求保护的织物中而获得的动态火焰特性。

附图说明