本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維及其制備方法，更特別地，涉及一種高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維，其包含含有被氰基(-CN)取代的芳基的芳族聚酰胺共聚物，使得具有較高的特性粘度(IV)、較低的多分散指數(shù)(PDI)以及較高的強(qiáng)度和彈性模量。另外，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維的制備方法，其中，在芳族聚酰胺共聚物的聚合過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫(HCl)用分散在有機(jī)溶劑中的中和劑直接除去，同時(shí)轉(zhuǎn)化為金屬鹽，以防止酸絮(acidcrumbs)的產(chǎn)生，而是生成另外的鹽，從而延遲由于酸絮引起的凝膠化，即，延長(zhǎng)聚合時(shí)間，以便提高芳族聚酰胺共聚物的特性粘度(IV)同時(shí)縮小分子量分布，并且由于生成另外的鹽而提高芳族聚酰胺聚合物在有機(jī)溶劑中的溶解度，從而即使在不使用硫酸的情況下也順利地紡制具有較高的特性粘度(IV)的芳族聚酰胺共聚物。
背景技術(shù)：
：芳香族聚酰胺通常稱為芳族聚酰胺，其包括具有苯環(huán)通過(guò)酰胺基(-CONH)線性連接的結(jié)構(gòu)的對(duì)位芳族聚酰胺，以及具有與對(duì)位芳族聚酰胺的連接結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)的間位芳族聚酰胺。對(duì)位芳族聚酰胺具有諸如高強(qiáng)度、高彈性和低收縮性的優(yōu)異特性。由于對(duì)位芳族聚酰胺具有足夠高的強(qiáng)度，使得能夠用由其制成的厚度為約5mm的細(xì)繩提起兩噸重的車輛，因此其廣泛地用于防彈以及航空航天領(lǐng)域的先進(jìn)工業(yè)中的各種用途中。另外，芳族聚酰胺在500℃以上的溫度下被碳化并變黑，因此也在需要高耐熱性性能的領(lǐng)域中備受關(guān)注。芳族聚酰胺纖維的制備方法已經(jīng)在本申請(qǐng)人所擁有的韓國(guó)專利登記No.10-0910537中進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明。根據(jù)該登記專利，通過(guò)將芳香族二元胺溶解在聚合溶劑中，然后將芳香族二元酸加入到上述溶液中來(lái)制備混合溶液，從而制備芳族聚酰胺聚合物。接下來(lái)，將芳族聚酰胺聚合物溶解在硫酸溶劑中以制備紡絲液，對(duì)所述紡絲液進(jìn)行紡絲，然后依次進(jìn)行凝固、洗滌和干燥過(guò)程，從而最終制得芳族聚酰胺纖維。然而，如果根據(jù)上述方法制備芳族聚酰胺纖維，則制得固態(tài)的芳族聚酰胺聚合物，再溶解在硫酸溶劑中以制備紡絲液，然后對(duì)該紡絲液進(jìn)行紡絲。因此，制備工藝變得復(fù)雜，對(duì)人體有害，并且會(huì)引起諸如由于裝置的腐蝕而導(dǎo)致的耐久性降低的問(wèn)題。另外，由于用于溶解具有較高的耐化學(xué)性的芳族聚酰胺聚合物并且在紡絲后除去的硫酸溶劑經(jīng)常引起環(huán)境污染，因此應(yīng)當(dāng)在使用后進(jìn)行適當(dāng)處理。處理這種廢硫酸的成本通常降低芳族聚酰胺纖維的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。為了解決上述問(wèn)題，韓國(guó)專利登記No.10-171994和韓國(guó)專利特許公開No.10-2013-0075202公開了一種直接使用共聚芳族聚酰胺聚合溶液作為紡絲液來(lái)制備芳族聚酰胺纖維的方法，從而在不需要硫酸溶劑的同時(shí)制備芳族聚酰胺纖維。更特別地，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)將對(duì)苯二甲酰氯加入到已溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中并使它們反應(yīng)來(lái)制備固相芳族聚酰胺共聚物。在聚合完成后，將得到的固相芳族聚酰胺共聚物研磨并通過(guò)加入諸如氫氧化鈣的中和劑來(lái)均勻地溶解以制備紡絲液，然后對(duì)紡絲液進(jìn)行紡絲并凝固，由此制備共聚芳族聚酰胺纖維。根據(jù)上述常規(guī)方法，可以在不使用硫酸溶劑的情況下制備芳族聚酰胺纖維。然而，對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯一起反應(yīng)形成氯化氫(HCl)，這產(chǎn)生酸絮并由此引起快速凝膠化。也就是說(shuō)，由于反應(yīng)時(shí)間縮短，聚合后的芳族聚酰胺共聚物具有較低的特性粘度，為約5.0，并且多分散指數(shù)(PDI)為約2.2，因此引起分子量分布擴(kuò)大的問(wèn)題。因此，根據(jù)常規(guī)方法形成的紡絲液具有較差的液晶性能，使得可紡性劣化。常規(guī)方法在提高制備的芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度和彈性模量方面具有限制。特別地，當(dāng)芳族聚酰胺共聚物的多分散指數(shù)(PDI)為約2.2時(shí)，分子量分布擴(kuò)大，并且具有低分子量的聚合物鏈(具有較短的長(zhǎng)度的聚合物鏈)的分布增加。但是這種低分子量聚合物鏈(具有較短的長(zhǎng)度的聚合物鏈)存在于紡制的共聚芳族聚酰胺纖維的表層上，從而使表層內(nèi)部的聚合物鏈的端部增加。因此，當(dāng)拉伸共聚芳族聚酰胺纖維時(shí)，引起聚合物鏈的端部過(guò)早地?cái)嗔训娜毕?，這又引起強(qiáng)度和彈性模量的劣化。另外，即使芳族聚酰胺共聚物的特性粘度(IV)較低，為約5.0，但是聚合物鏈的長(zhǎng)度降低，因此引起上述制備的共聚芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度和彈性模量的劣化。另外，為了均勻地溶解固相芳族聚酰胺聚合物，上述常規(guī)方法需要24小時(shí)以上的較長(zhǎng)時(shí)間以通過(guò)將中和劑加入到聚合之后得到的芳族聚酰胺共聚物中來(lái)制備紡絲液，因此，引起紡絲液的生產(chǎn)率降低的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維，其包含含有被氰基(-CN)取代的芳基的芳族聚酰胺共聚物，使得具有較高的特性粘度(IV)、較低的多分散指數(shù)(PDI)以使分子量分布變窄，以及較高的強(qiáng)度和彈性模量。本發(fā)明的另一目的是提供一種高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維的制備方法，其中，在對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯的聚合過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫(HCl)用分散在有機(jī)溶劑中的中和劑直接除去，同時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘冫}，從而防止酸絮的產(chǎn)生，而是生成另外的鹽，從而延遲由于酸絮引起的凝膠化，即，延長(zhǎng)聚合時(shí)間，以便提高芳族聚酰胺共聚物的特性粘度(IV)同時(shí)縮小分子量分布，并且由于生成另外的鹽而提高芳族聚酰胺共聚物在有機(jī)溶劑中的溶解度，從而即使在不使用硫酸的情況下也順利地紡制具有較高的特性粘度(IV)的芳族聚酰胺共聚物。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括：當(dāng)將對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯依次加入到有機(jī)溶劑中并一起反應(yīng)以制備用于共聚芳族聚酰胺纖維的紡絲液時(shí)，在溶解于所述有機(jī)溶劑中的對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯反應(yīng)之前，將中和劑加入到所述有機(jī)溶劑中并使其分散。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以將中和劑加入到對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺在其中不溶解的有機(jī)溶劑中并使其分散。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，在將對(duì)苯二甲酰氯溶解在已溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中之前，可以先將中和劑加入到所述有機(jī)溶劑中并使其分散。另外，在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，在向分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中加入對(duì)苯二甲酰氯并使其反應(yīng)之前，可以將所述有機(jī)溶劑冷卻至-10℃至-1℃的溫度。有益效果根據(jù)本發(fā)明，在對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯的聚合過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫(HCl)通過(guò)分散在溶劑中的中和劑直接除去，同時(shí)轉(zhuǎn)化為金屬鹽，從而不產(chǎn)生酸絮而是生成另外的鹽。因此，由酸絮引起的凝膠化延遲，即，反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)以生成另外的鹽，從而制備在有機(jī)溶劑中表現(xiàn)出優(yōu)異的溶解性同時(shí)具有較高的特性粘度(IV)和較低的多分散指數(shù)(PDI)的芳族聚酰胺共聚物。另外，使用所述芳族聚酰胺共聚物即使在不使用硫酸的情況下也可以制備具有優(yōu)異的可紡性的高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維。具體實(shí)施方式下文中，將詳細(xì)地描述本發(fā)明。提出下面描述的本發(fā)明的實(shí)施方案作為示例性實(shí)例以幫助理解本發(fā)明，而不是特別限制本發(fā)明要保護(hù)的主題。此外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在本發(fā)明的技術(shù)精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和修改。因此，本發(fā)明包括在權(quán)利要求書中描述的發(fā)明以及在其等同物內(nèi)的所有改變和修改。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維的制備方法，包括：(i)將中和劑加入到有機(jī)溶劑中然后使其分散；(ii)將摩爾比為1:9至9:1的對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺溶解在上述分散有中和劑的有機(jī)溶劑中；(iii)將與對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的總量相等的摩爾量的對(duì)苯二甲酰氯加入到上述分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中，然后使它們反應(yīng)以制備紡絲液；以及(iv)對(duì)所述紡絲液進(jìn)行紡絲以制備共聚芳族聚酰胺纖維。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維的制備方法，包括：(i)將摩爾比為1:9至9:1的對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺溶解在有機(jī)溶劑中；(ii)將中和劑加入到上述溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中，然后將所述中和劑分散在其中；(iii)將與對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的總量相等的摩爾量的對(duì)苯二甲酰氯加入到上述分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中，然后使它們反應(yīng)以制備紡絲液；以及(iv)對(duì)所述紡絲液進(jìn)行紡絲以制備共聚芳族聚酰胺纖維。更特別地，本發(fā)明可以在將對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺加入到有機(jī)溶劑中之前，預(yù)先將中和劑加入到有機(jī)溶劑中。另外，在將對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺加入到有機(jī)溶劑中之后并且在將對(duì)苯二甲酰氯加入到其中之前，可以將中和劑加入到有機(jī)溶劑中。本文使用的中和劑可以為氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鋰等，并且相對(duì)于有機(jī)溶劑，中和劑的添加量可以在50摩爾％至120摩爾％(mol％)的范圍內(nèi)。中和劑可以起到如下作用：除去在對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯的聚合過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫(HCl)，同時(shí)生成另外的鹽，從而提高聚合物在紡絲液中的溶解度。有機(jī)溶劑可以包括，例如，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、六甲基磷酰胺(HMPA)、N,N,N',N'-四甲基脲(TMU)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或它們的混合物。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，首先，可以將中和劑加入到有機(jī)溶劑中并且使其分散在其中。接著，將摩爾比為1:9至9:1的對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺溶解在其中分散有中和劑的有機(jī)溶劑中。此處，為了提高聚合度，優(yōu)選向溶液中加入無(wú)機(jī)鹽。加入無(wú)機(jī)鹽以提高芳香族聚酰胺的聚合度，無(wú)機(jī)鹽可以包括，例如，諸如CaCl2、LiCl、NaCl、KCl、LiBr和KBr的堿金屬鹵化鹽或堿土金屬鹵化鹽。這些無(wú)機(jī)鹽可以單獨(dú)添加，或者可以將它們中的兩種或更多種組合添加。優(yōu)選地，相對(duì)于有機(jī)溶劑的重量，無(wú)機(jī)鹽的添加量為2重量％至5重量％(“wt.％”)。接下來(lái)，將與對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的總量相等的摩爾量的對(duì)苯二甲酰氯加入到分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中，然后使它們反應(yīng)以制備紡絲液。然后，對(duì)所述紡絲液進(jìn)行紡絲制備共聚芳族聚酰胺纖維。根據(jù)一個(gè)特別的實(shí)施方案，在通過(guò)噴絲頭對(duì)所述紡絲液進(jìn)行紡絲之后，可以進(jìn)行凝固、洗滌、拉伸和卷繞以制備共聚芳族聚酰胺纖維。本發(fā)明還可以包括：在向分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中添加對(duì)苯二甲酰氯并使其反應(yīng)之前，將分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑冷卻至-10℃至-1℃的溫度。冷卻過(guò)程可以抑制在對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯的聚合過(guò)程中產(chǎn)生的聚合熱以及在中和劑與氯化氫(HCl)的中和過(guò)程中產(chǎn)生的中和熱。因此，對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯的聚合可以持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間。結(jié)果，聚合的芳族聚酰胺共聚物可以具有更高的特性粘度(IV)。根據(jù)本發(fā)明，由對(duì)苯二胺、氰基-對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯的聚合所產(chǎn)生的氯化氫(HCl)通過(guò)分散在有機(jī)溶劑中的中和劑直接除去，同時(shí)轉(zhuǎn)化為金屬鹽。因此，不產(chǎn)生酸絮而是生成另外的鹽以延遲由于酸絮引起的凝膠化。換句話說(shuō)，通過(guò)增加聚合時(shí)間，芳族聚酰胺共聚物的特性粘度(IV)變得更高，同時(shí)分子量分布變窄，并且由于生成另外的鹽，芳族聚酰胺聚合物在有機(jī)溶劑中的溶解度提高。因此，可以在不使用硫酸的情況下，順利地對(duì)上述具有較高的特性粘度(IV)的芳族聚酰胺共聚物進(jìn)行紡絲，從而在不使用硫酸的情況下制備高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維。更特別地，當(dāng)芳族聚酰胺共聚物的多分散指數(shù)(PDI)在1.5至2.0的范圍內(nèi)時(shí)，分子量分布變窄，由此高分子量聚合物鏈(具有較長(zhǎng)長(zhǎng)度的聚合物鏈)的分布增加。此處，高分子量聚合物鏈(具有較長(zhǎng)長(zhǎng)度的聚合物鏈)存在于紡制的共聚芳族聚酰胺纖維的表層上，并且當(dāng)拉伸共聚芳族聚酰胺纖維時(shí)，過(guò)早斷裂而作為缺陷的聚合物的端部減少，從而極大地提高制備的共聚芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度和彈性模量。另外，當(dāng)芳族聚酰胺共聚物的多分散指數(shù)(PDI)在1.5至2.0的范圍內(nèi)時(shí)，分子量分布變窄，由此高分子量聚合物鏈(具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度)的分布增加，從而提高溶解的紡絲液的液晶性能。因此，可紡性會(huì)提高。另外，當(dāng)芳族聚酰胺共聚物的特性粘度(IV)高達(dá)約6.0至8.5時(shí)，聚合物鏈的長(zhǎng)度變得更長(zhǎng)，并且由于上述原因，共聚芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度和彈性模量會(huì)提高。下文中，將參照實(shí)施例和比較例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，提出下面的實(shí)施例僅作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，而不意味著本發(fā)明的范圍特別局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1在氮?dú)鈿夥障拢瑢?0g的包含3重量％的氯化鈣(無(wú)機(jī)鹽)的N-甲基-2-吡咯烷酮(有機(jī)溶劑)加入到反應(yīng)器中，并在其中加入6.99g的氧化鈣(中和劑)并使其分散。然后，將5.7g的對(duì)苯二胺和10.55g的氰基-對(duì)苯二胺加入到其中分散有中和劑的有機(jī)溶劑中，隨后將它們?cè)诜磻?yīng)器中溶解以制備混合溶液。接著，向分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的混合溶液中加入26.79g的對(duì)苯二甲酰氯，然后使溶液反應(yīng)，從而制備其中均勻地溶解有芳族聚酰胺共聚物的紡絲液。作為從直觀上觀察制得的紡絲液的結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)凝膠或固相，因此，可以看出，紡絲液中的芳族聚酰胺共聚物具有優(yōu)異的溶解性。然后，在將紡絲液通過(guò)噴絲頭擠出后，將紡絲液依次通過(guò)氣隙和凝固劑液，由此形成線密度為3,000旦尼爾的復(fù)絲。紡絲組件(spinpack)的壓力為2,800psi，紡絲速度為600米每分鐘(mpm)。隨后，洗滌復(fù)絲，并將洗滌后的復(fù)絲在溫度設(shè)定為150℃的干燥輥中干燥并拉伸。將拉伸后的復(fù)絲在250℃下進(jìn)行熱處理并進(jìn)行卷繞，從而制備共聚芳族聚酰胺纖維。測(cè)定所制備的共聚芳族聚酰胺纖維的物理性質(zhì)，其結(jié)果在下面的表1中示出。實(shí)施例2在氮?dú)鈿夥障拢瑢?0g的包含3重量％的氯化鈣(無(wú)機(jī)鹽)的N-甲基-2-吡咯烷酮(有機(jī)溶劑)加入到反應(yīng)器中，并在其中加入6.99g的氧化鈣(中和劑)并使其分散。然后，將5.7g的對(duì)苯二胺和10.55g的氰基-對(duì)苯二胺加入到其中分散有中和劑的有機(jī)溶劑中，隨后將它們?cè)诜磻?yīng)器中溶解以制備混合溶液。接著，向分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的混合溶液中加入26.79g的對(duì)苯二甲酰氯，然后使溶液在-90℃下反應(yīng)，從而制備其中均勻地溶解有芳族聚酰胺共聚物的紡絲液。作為從直觀上觀察制得的紡絲液的結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)凝膠或固相，因此，可以看出，紡絲液中的芳族聚酰胺共聚物具有優(yōu)異的溶解性。然后，在將紡絲液通過(guò)噴絲頭擠出后，將紡絲液依次通過(guò)氣隙和凝固劑溶液，由此形成線密度為3,000旦尼爾的復(fù)絲。紡絲組件的壓力為2,800psi，紡絲速度為600米每分鐘(mpm)。隨后，洗滌復(fù)絲，并將洗滌后的復(fù)絲在溫度設(shè)定為150℃的干燥輥中干燥并拉伸。將拉伸后的復(fù)絲在250℃下進(jìn)行熱處理并進(jìn)行卷繞，從而制備共聚芳族聚酰胺纖維。測(cè)定所制備的共聚芳族聚酰胺纖維的物理性質(zhì)，其結(jié)果在下面的表1中示出。實(shí)施例3在氮?dú)鈿夥障?，?00g的包含3重量％的氯化鈣(無(wú)機(jī)鹽)的N-甲基-2-吡咯烷酮(有機(jī)溶劑)加入到反應(yīng)器中，并在其中加入5.7g的對(duì)苯二胺和10.55g的氰基-對(duì)苯二胺并使其溶解。然后，將6.99g的氧化鈣(中和劑)加入到上述溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中，隨后使其分散。接著，將分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的混合溶液冷卻至-5℃，隨后向其中加入25.78g的對(duì)苯二甲酰氯并使其反應(yīng)，從而制備其中均勻地溶解有芳族聚酰胺聚合物的紡絲液。作為從直觀上觀察制得的紡絲液的結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)凝膠或固相，因此，可以看出，紡絲液中的芳族聚酰胺聚合物具有優(yōu)異的溶解性。然后，在將紡絲液通過(guò)噴絲頭擠出后，將紡絲液依次通過(guò)氣隙和凝固劑溶液，由此形成線密度為3,000旦尼爾的復(fù)絲。紡絲組件的壓力為2,800psi，紡絲速度為600米每分鐘(mpm)。隨后，洗滌復(fù)絲，并將洗滌后的復(fù)絲在溫度設(shè)定為150℃的干燥輥中干燥并拉伸。將拉伸后的復(fù)絲在250℃下進(jìn)行熱處理并進(jìn)行卷繞，從而制備芳族聚酰胺纖維。測(cè)定所制備的芳族聚酰胺纖維的物理性質(zhì)，其結(jié)果在下面的表1中示出。實(shí)施例4在氮?dú)鈿夥障?，?00g的包含3重量％的氯化鈣(無(wú)機(jī)鹽)的N-甲基-2-吡咯烷酮(有機(jī)溶劑)加入到反應(yīng)器中，并在其中加入并溶解5.7g的對(duì)苯二胺和10.55g的氰基-對(duì)苯二胺。然后，將6.99g的氧化鈣(中和劑)加入到上述溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的有機(jī)溶劑中，隨后使其分散。接著，向分散有中和劑并且溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的混合溶液中加入25.78g的對(duì)苯二甲酰氯，然后使溶液反應(yīng)，從而制備其中均勻地溶解有芳族聚酰胺聚合物的紡絲液。作為從直觀上觀察制得的紡絲液的結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)凝膠或固相，因此，可以看出，紡絲液中的芳族聚酰胺聚合物具有優(yōu)異的溶解性。然后，在將紡絲液通過(guò)噴絲頭擠出后，將紡絲液依次通過(guò)氣隙和凝固劑溶液，由此形成線密度為3,000旦尼爾的復(fù)絲。紡絲組件的壓力為2,800psi，紡絲速度為600米每分鐘(mpm)。隨后，洗滌復(fù)絲，并將洗滌后的復(fù)絲在溫度設(shè)定為150℃的干燥輥中干燥并拉伸。將拉伸后的復(fù)絲在250℃下進(jìn)行熱處理并進(jìn)行卷繞，從而制備芳族聚酰胺纖維。測(cè)定所制備的芳族聚酰胺纖維的物理性質(zhì)，其結(jié)果在下面的表1中示出。比較例1在氮?dú)鈿夥障?，?00g的包含3重量％的氯化鈣(無(wú)機(jī)鹽)的N-甲基-2-吡咯烷酮(有機(jī)溶劑)加入到反應(yīng)器中，并在其中加入5.7g的對(duì)苯二胺和10.55g的氰基-對(duì)苯二胺以制備混合溶液并使其溶解。然后，向上述溶解有對(duì)苯二胺和氰基-對(duì)苯二胺的混合溶液中加入26.79g的對(duì)苯二甲酰氯，然后使它們反應(yīng)以制備固相芳族聚酰胺共聚物。接下來(lái)，將制得的芳族聚酰胺共聚物用氫氧化鈣(中和劑)溶解12小時(shí)，從而制備紡絲液。然后，在將紡絲液通過(guò)噴絲頭擠出后，將紡絲液依次通過(guò)氣隙和凝固劑溶液，由此形成線密度為3,000旦尼爾的復(fù)絲。紡絲組件的壓力為2,800psi，紡絲速度為600米每分鐘(mpm)。隨后，洗滌復(fù)絲，并將洗滌后的復(fù)絲在溫度設(shè)定為150℃的干燥輥中干燥并拉伸。將拉伸后的復(fù)絲在250℃下進(jìn)行熱處理并進(jìn)行卷繞，從而制備共聚芳族聚酰胺纖維。測(cè)定所制備的共聚芳族聚酰胺纖維的物理性質(zhì)，其結(jié)果在下面的表1中示出。[表1]類別特性粘度(IV)多分散指數(shù)(PDI)強(qiáng)度(g/d)彈性模量(g/d)實(shí)施例16.21.95251100實(shí)施例28.31.57301200實(shí)施例37.81.62281150實(shí)施例47.01.80261100比較例15.02.4022900通過(guò)以下過(guò)程評(píng)估共聚芳族聚酰胺纖維的分子量分布。多分散指數(shù)(PDI)將芳族聚酰胺纖維溶解在二甲基甲酰胺(DMF)中以制備樣品。使用Waters手動(dòng)進(jìn)樣器套件(WatersmanualinjectorKit)的ShodexGPC色譜柱，在35℃的溫度和10ml/min的流速下，通過(guò)裝備有折射率檢測(cè)器的凝膠滲透色譜分別測(cè)定所制備的樣品的重均分子量和數(shù)均分子量。使用測(cè)量值，通過(guò)下面的等式1計(jì)算分子量分布。[等式1]多分散指數(shù)(PDI)＝Mw/Mn(其中，Mw表示重均分子量，Mn表示數(shù)均分子量)。強(qiáng)度(g/d)以及彈性模量(g/d)根據(jù)ASTMD885測(cè)試法測(cè)定芳族聚酰胺纖維的強(qiáng)度和彈性模量。更特別地，通過(guò)在Instron測(cè)試儀(InstronEngineeringCorp,Canton,Mass)中拉伸樣品直到長(zhǎng)度為25cm的共聚芳族聚酰胺纖維斷裂，來(lái)測(cè)量強(qiáng)度和彈性模量。此處，拉伸速度設(shè)定為300m/min，初始載荷設(shè)定為細(xì)度×1/30g。在測(cè)試5個(gè)樣品后，估算測(cè)試值的平均值。從S-S曲線的斜率估算彈性模量，由最大載荷計(jì)算強(qiáng)度。特性粘度(IV)特性粘度(IV)由下面的等式定義。IV＝ln(ηrel)/C(其中，C表示聚合物溶液(通過(guò)將0.5g的聚合物溶解在100ml的濃硫酸中制得的溶液)的濃度，相對(duì)粘度(ηrel)是在30℃下通過(guò)毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)定的聚合物溶液與溶劑之間的流動(dòng)時(shí)間的比率。除非另有說(shuō)明，使用濃度為95％至98％的濃硫酸溶劑來(lái)測(cè)定特性粘度。)[工業(yè)實(shí)用性]本發(fā)明的高強(qiáng)度共聚芳族聚酰胺纖維可以用作應(yīng)用于防彈材料或汽車部件的纖維/樹脂復(fù)合物的原料。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3