对PBZ纤维的快速热处理方法.doc

对PBZ纤维快速热处理方法 摘要： 本发明旨在提高大量处理PBZ纤维时的热处理技术。将纤维放置于设备中进行热处理，改设备能够提供快速、顺流、逆流、或顺流和逆流气体兼有的热处理气氛。 10项权利要求，无图片 该发明的背景 该发明涉及一种对聚吲哚纤维的热处理方法，该方法旨在提高该纤维的物理性能。 聚吲哚纤维，例如聚苯并恶唑纤维，有望成为下一代超级纤维，因其具有比现有市场上超级纤维的代表——聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（PPTA）两倍甚至更高倍的模量。 聚吲哚纤维的最高模量不经过热处理过程无法得到。传统的热处理方法见J. Mater. Sci., 20, 2727(1985) and H. D. Ledbetter, S. Rosenberg, C. W. Hurtig, Symposium Proceedings of The Materials Science and Engineering of Rigid-Rod Polymers, Vol. 134, 235(1989)。传统的聚吲哚纤维的热处理方法必须在500℃以上，因为聚吲哚分子的刚性很高。传统的纤维热处理造价高，且热处理所需时间长成为工业纤维制备的瓶颈。 聚吲哚纤维需要热处理过程来提高其模量。该发明提供一种热处理的新方法，该方法能够消除长时间高温热处理聚吲哚纤维的过程。聚吲哚（PBZ）纤维包含聚苯并恶唑纤维（PBO）或聚苯并噻唑(PBT)纤维。 本发明概述 该发明的一个方面是，一种热处理PBZ纤维的方法，通过在有加热介质的加热气体的热处理区对张力作用下的纤维进行处理，其特征在于，加热介质的加热气体在通过热处理区时与纤维是顺流或逆流方式接触。 该发明的第二个方面是，一种热处理PBZ纤维的方法，通过在有加热介质的加热气体的热处理区对张力作用下的纤维进行处理，其特征在于，加热介质的加热气体在以顺流或逆流方式经过热处理区与纤维接触时，其速度至少为5m/sec。 该发明的第三个方面是，一种热处理PBZ纤维的方法，通过在有加热介质的加热气体的热处理区对张力作用下的纤维进行处理，其特征在于，.加热介质的加热气体在以顺流或逆流方式经过热处理区域纤维接触时，其速度至少为5m/sec，所述纤维在热处理区的停留时间不超过3秒。 本发明的详细说明 聚合物 本发明采用含聚吲哚（聚苯并恶唑和聚苯并噻唑）聚合物的成型制品。聚苯并恶唑，聚苯并噻唑及其无规、序列、嵌段共聚物在如下文献参考中描述，例如Wolfe et al., Liquid Crystalline Polymer Compositions, Process and Products, U.S. Pat. No. 4,703,103 (Oct. 27, 1987); Wolfe et al., Liquid Crystalline Polymer Compositions, Process and Products, U.S. Pat. No. 4,533,692 (Aug. 6, 1985); Wolfe et al., Liquid Crystalline Poly(2,6-Benzothiazole) Compositions, Process and Products, U.S. Pat. No. 4,533,693(Aug. 6, 1985); Evers, Thermooxidatively (热氧化) Stable Articulated p-Benzobisoxazole and p-Benzobisthiazole Polymers, U.S. Pat. No. 4,359,567 (Nov. 16.1982); Tsai et al., Method for Making Heterocyclic Block Copolymer, U.S. Pat. No. 4,578,432 (Mar. 25, 1986); 11 Ency. Poly. Sci. Eng., Polybenzothiazoles and Polybenzoxazoles, 601 (J. Wiley Sons 1988) and W. W. Adams et al., The Materials Science and Engineering of Rigid-Rod Polymers (Materials Research Society 1989), 这些纳入本参考。 该聚合物可能含有AB链结，如图1（a）所示，和/或含有AA/BB链结，如1（b）所示。 （a） （b） 例假： 每个Ar代表芳香基团。该芳香基团可能是杂环的，例如并亚吡啶基团，但是碳环更好。该芳香基团可能是稠环或非稠环的多环体系，但是单六元环更好。尺寸并不