一種聚合物納米纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]高性能聚合物纖維如芳香族聚酰胺纖維、聚對苯撐苯并雙惡唑纖維、聚(2，5- 二羥基-1，4-苯撐吡啶并二咪唑)纖維、超高分子量聚乙烯纖維等具有高強、高模、低密度、耐高溫等優(yōu)點，在力學防護、耐熱產業(yè)紡織品和纖維增強材料領域有著廣泛的應用。近年來，在其他領域如電絕緣材料、衛(wèi)星探測、汽車工業(yè)和深海油田開發(fā)等方面，高性能聚合物纖維的需求正在突飛猛進的增長中。聚合物纖維作為高速列車車體不僅可減輕車身質量，還可以使車身強度增加；利用聚合物纖維耐化學腐蝕性，可制成各種耐腐蝕防護服；在宇航方面為減輕有限的負擔，聚合物纖維適合于做宇宙空間使用的扣子、帶子等；還可用作耐熱性探測氣球的材料；在體育競技賽艇用帆方面主要用高強高模纖維制成的片狀薄板式材料制作，為使帆布在受到風吹時具有最小限度的變形程度，就必須尋求模量最高的聚合物纖維來制作賽艇用帆；鑒于聚合物纖維優(yōu)良的力學性能，它們也是制造高爾夫球桿、網球拍、滑雪杖、滑雪板、沖浪板、射箭弓弦、自行車賽車最好的材料。
[0003]性能聚合物纖維性能突出，但其價格也非常昂貴，比如素有纖維之王美譽的PBO纖維則高達4000元/公斤。但是，在實際生產中，由于成品率的限制，存在很多的紡絲液廢液與廢絲，其回收利用意義重大。但是因為成型后的高性能聚合物很難進行再次深加工，大部分聚合物纖維生產線上的不合格纖維被棄置或者用作低檔次填料使用，無法體現高性能聚合物的利用價值。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決現有方法制備納米纖維存在成型后的高性能聚合物很難進行再次深加工，大部分聚合物纖維生產線上的不合格纖維被棄置或者用作低檔次填料使用，無法體現高性能聚合物的利用價值的技術問題，而提供一種聚合物納米纖維的制備方法。
[0005]一種聚合物納米纖維的制備方法，其特征在于該方法具體是按照以下步驟進行的:
[0006]一、采用質量濃度為8%?18%的聚合物紡絲原液制備聚合物初生纖維；
[0007]二、將步驟一得到的聚合物初生纖維浸入在反應釜內的溶劑中，控制溫度為20?350°C，壓力為I?lOOatm，超聲處理I?5OOOh ；
[0008]三、將步驟二得到的混合物過濾，去除溶劑，得到一種聚合物納米纖維。
[0009]本發(fā)明將聚合物纖維制備過程中產生的廢絲或者性能較差的長絲進行再加工，實現長絲到納米纖維的轉變，實現高性能聚合物回收的同時還可將高性能聚合物擴展至其它如膜材料、多孔材料等應用領域。
[0010]本發(fā)明采用極性溶劑溶脹、超聲剝離相結合的方式將聚合物制備成長徑比高，比表面積大的高性能聚合物納米纖維。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明以高性能纖維的初生纖維為基體，采用極性溶劑溶脹與高溫高壓超聲剝離相結合的方法，有效的利用了溶脹用溶劑與初生纖維內部的溶劑缺陷結構；2、通過溶脹超聲剝離可以提高納米纖維的均勻度、比表面積與制備效率；3、本發(fā)明所用混合溶劑可重復利用，這極大的降低了制備成本，杜絕了環(huán)境污染；4、本發(fā)明所用制備方法簡單，有利于規(guī)模化生產，因此有非常好的應用前景。
[0012]本發(fā)明用于制備高性能聚合物納米纖維。
【附圖說明】
[0013]圖1為實施例1的制備的聚合物納米纖維SEM照片；
[0014]圖2為實施例2的制備的聚合物納米纖維SEM照片。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉的【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】之間的任意組合。
[0016]【具體實施方式】一:本實施方式一種聚合物納米纖維的制備方法，其特征在于該方法具體是按照以下步驟進行的:
[0017]一、采用質量濃度為8%?18%的聚合物紡絲原液制備聚合物初生纖維；
[0018]二、將步驟一得到的聚合物初生纖維浸入在反應釜內的溶劑中，控制溫度為20?350°C，壓力為I?lOOatm，超聲處理I?5OOOh ；
[0019]三、將步驟二得到的混合物過濾，去除溶劑，得到一種聚合物納米纖維。
[0020]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中聚合物紡絲原液的質量濃度為12%?14%。其它與【具體實施方式】一相同。
[0021]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:步驟一中聚合物紡絲原液中聚合物為芳香族聚酰胺纖維、聚對苯撐苯并雙惡唑纖維、聚(2，5-二羥基-1，4-苯撐吡啶并二咪唑)纖維、聚己二酸-對苯二甲酸丁二酯纖維、聚對苯并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維或超高分子量聚乙烯纖維。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0022]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟一中制備聚合物初生纖維的方法為將聚合物紡絲原液經噴絲板，進入凝固浴凝固I?300s。其它與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0023]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟一中凝固浴按質量份數由5份氯化鈣、10份二甲基乙酰胺和85份水混合而成。其它與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0024]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟一中凝固20?40s。其它與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0025]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:步驟二中溶劑為硫酸、鹽酸、甲醇、乙醇、吡啶、石油醚、四氫呋喃、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、二甲基亞砜、三乙胺、苯胺、水、苯酚、乙二醇、乙二胺、丙三醇和丁二醇中的一種或者多種的任意比混合。其它與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0026]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一至七之一不同的是:步驟二中控制