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专利号: 2020101338561
申请人: 吉林师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 天然或人造的线或纤维;纺纱或纺丝
更新日期:2024-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚(对苯二甲酸-2-(己-5-烯基)-琥珀酸基-1,4-苯并二咪唑)纤维制备方法,其特征在于:

步骤1、中间体DADNP的合成及纯化

将2,6-二氨基吡啶(DAP)、甲苯混合加热,加热至DAP全溶,加入一定量的活性炭,回流

1h,趁热滤除活性炭,滤液自然冷却后DAP结晶析出,过滤,真空干燥,得到白色鳞片状结晶DAP,另取20%的发烟硫酸,冰盐浴冷却至0℃以下,快速搅拌下分批缓慢加入提纯后的DAP,搅拌4h,随后缓慢滴加发烟硝酸,反应3h,将反应生成物缓慢加到冰水中,形成黄色的浑浊液,多次水洗,抽滤,真空干燥24h,得到浅黄色的DADNP粗品,将DADNP粗品加入到二甲基亚砜中,加热至完全溶解,搅拌条件下加入去离子水,底部出现浅黄色固体,静置24h,抽滤,水洗三次,50℃下真空干燥24h,得到浅黄色DADNP固体;

步骤2、单体TAP·H3PO4·H2O合成及纯化将纯化后的DADNP和H3PO3、H3PO4,体系内通N2保护,设定水浴温度80℃进行还原反应,反应8h后混合物全部溶解,生成橙黄色溶液,在N2保护下将反应液导入装有四氢呋喃和H3PO4的玻璃容器中,密封,放置冷却24h,橙黄色溶液底部析出浅黄色针状结晶,N2保护下抽滤,水洗三次,真空干燥,得到浅黄色晶体状TAP·H3PO4·H2O,将TAP·H3PO4·H2O加入到H3PO4和四氢呋喃混合液中,加入SnCl2,加热至全溶,溶液呈橙黄色,用N2排除体系内空气,密封静置

24h,底部析出结晶。N2保护下抽滤,水洗三次,真空干燥,得到浅黄色晶体状TAP·H3PO4·H2O;

步骤3、新型PIPD纤维合成

将H3PO4和P2O5,搅拌均匀,体系内通N2保护,随后加入TAP·H3PO4·H2O,对苯二甲酸,2-(己-5-烯基)-琥珀酸和锡粉,油浴开始加热,温度每升高10℃加入P2O5,升温过程中加入P2O5,体系中多聚磷酸浓度达到85%。P2O5全部加完后,升高体系温度至140℃,在140-160℃时高速搅拌下反应10h,体系粘度升高,颜色加深,补加P2O5,升温至180℃继续反应8h,反应结束,冷却,将聚合物再次浸入水中,除去残留的H3PO4,真空干燥除水,得到聚合物,最后通过液晶相浓溶液干喷湿纺法得到新型PIPD纤维。

2.根据权利要求1所述的一种聚(对苯二甲酸-2-(己-5-烯基)-琥珀酸基-1,4-苯并二咪唑)纤维制备方法,其特征在于:

步骤1中2,6-二氨基吡啶(DAP)、甲苯、发烟硫酸、提纯后的DAP、发烟硝酸、DADNP粗品、二甲基亚砜、去离子水的用量比为15g:120ml:50ml:10g:8.5ml:20g:180ml:150ml;

快速搅拌下分批缓慢加入提纯后的DAP,加药速度控制在1g/12min。

3.根据权利要求1所述的一种聚(对苯二甲酸-2-(己-5-烯基)-琥珀酸基-1,4-苯并二咪唑)纤维制备方法,其特征在于:

步骤2中的DADNP、H3PO3、H3PO4、四氢呋喃、H3PO4、TAP·H3PO4·H2O、H3PO4、四氢呋喃、SnCl2的用量比为6g:7.5g:150ml:150ml:50ml:8g:100ml:100ml:1.5g。

4.根据权利要求1所述的一种聚(对苯二甲酸-2-(己-5-烯基)-琥珀酸基-1,4-苯并二咪唑)纤维制备方法,其特征在于:

步骤3中H3PO4、、TAP·H3PO4·H2O、对苯二甲酸、2-(己-5-烯基)-琥珀酸、锡粉、P2O5、用量比为100ml:19g:13.4g:3.6g:2g:24g。