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闪蒸纺丝方法

文献发布时间:2023-06-19 11:34:14


闪蒸纺丝方法

本申请为一项发明专利申请的分案申请,其母案的申请日为2016年6月8日、申请号为201680033302.6(PCT/US2016/036340)、发明名称为“闪蒸纺丝方法”。

技术领域

本发明涉及纺丝纤维领域,并且更特别地涉及纤维的闪蒸纺丝领域。

背景技术

闪蒸纺丝是用于生产纤维的方法,该方法涉及从纺丝液中纺丝聚合物。在闪蒸纺丝方法中,必须将纺丝剂回收并且如果可能的话重新使用。回收和重新使用是时间和资源密集型操作,如果对其简化,可以引起成本节省和产品的品质改进。

本发明的诸位发明人已经发现允许在更合适的压力和温度条件下简化的纺丝剂组合物方法的纺丝剂组合物。这些组合物可用于宽范围的不同聚合物及其共混物。

发明内容

在一个实施例中,本发明是针对一种用于制备聚合物的丛丝薄膜-原纤维带(plexifilamentary film-fibril strand)的方法。该方法包括以下步骤:

(i)产生以下项的纺丝液:(a)包含一种或多种聚合物类型的5wt.%至30wt.%的纺丝液,(b)选自由二氯甲烷、顺式-1,2-二氯乙烯和反式-1,2-二氯乙烯组成的组的主纺丝剂,以及(c)包含1H,6H-全氟己烷、1H-全氟庚烷或1H-全氟己烷的共纺丝剂,并且

(ii)在大于该纺丝液的自生压力的压力下将该纺丝液闪蒸纺丝到较低压力的区域内以形成该聚合物的丛丝薄膜-原纤维带。

该共纺丝剂以足以在该一种或多种聚合物类型存在下与该主纺丝剂一起形成类共沸物组合物的量存在于该纺丝液中。在一个实施例中,该共纺丝剂和该主纺丝剂以足以在该至少一种或多种聚合物类型的存在下形成共沸物或类共沸物组合物的量存在于该纺丝液中,该至少一种或多种聚合物类型为在以上(a)中选择的重量%。

该聚合物可以选自下组,该组由以下各项组成:聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚偏二氟乙烯、聚(乙烯四氟乙烯)以及前述的共混物。

在该方法的另外的实施例中,主纺丝剂二氯甲烷与1H,6H-全氟己烷的比率是在按重量计73∶27与100∶0之间。

在该方法的另一个另外的实施例中,主纺丝剂二氯甲烷与1H-全氟己烷的比率是在按重量计52∶48与66∶34之间。

在该方法的另一个另外的实施例中,主纺丝剂二氯甲烷与1H-全氟庚烷的比率是在70∶30与89∶11重量比之间。

在该方法的另外的实施例中,主纺丝剂反式-1,2-二氯乙烯与1H,6H-全氟己烷的比率是在按重量计72∶28与100∶0之间。

在该方法的另一个另外的实施例中,主纺丝剂反式-1,2-二氯乙烯与1H-全氟己烷的比率是在按重量计47∶53与64∶36之间。

在该方法的另一个另外的实施例中,主纺丝剂反式-1,2-二氯乙烯与1H-全氟庚烷的比率是在67∶33与100∶0重量比之间。

本发明的方法还针对其中存在聚合物的共混物的实施例,其中小于存在的所有聚合物在该纺丝剂的共沸或近共沸的组合物下加工。例如,硬件可以针对那些效果进行定制并且配备,具有合适的元件以产生多种压力/温度弛豫模式、吹扫、通风口和/或合适的原位或外部分离以影响组合物。

在一个实施例中,该用于制备聚合物的丛丝薄膜-原纤维带的方法包括以足以形成浊点的组合物使用包含主纺丝剂与次要共纺丝剂的纺丝液,该主纺丝剂是二氯甲烷、顺式-1,2-二氯乙烯或反式1,2-二氯乙烯,该次要共纺丝剂是1H-己烷、1H,6H-己烷或1H-庚烷。

附图说明

图1示出了在溶剂的二元混合物中的共沸物点和类共沸物边界的位置。

图2示出了作为二氯甲烷的重量分数的函数在40℃下DCM和1H,6H-全氟己烷混合物的沸点压力的曲线图。

图3示出了在83∶17wt%组成的DCM-1H,6H-全氟己烷中14wt%的高密度聚乙烯(HDPE)的浊点曲线的结果。

图4示出了在83∶17重量比的DCM-1H,6H-全氟己烷中15wt%PP的浊点曲线的结果。

图5示出了在74∶26重量比的DCM-1H,6H-全氟己烷中15wt%PP的浊点曲线的结果。

图6示出了在83∶17wt%组成的DCM-1H,6H-全氟己烷中15wt%PB-1的浊点曲线。

图7示出了在74∶26wt%组成的DCM-1H,6H-全氟己烷中15wt%PB-1的浊点曲线。

图8示出了在83∶17重量比的二氯甲烷-1H,6H-全氟己烷中20wt%

图9示出了作为二氯甲烷的重量分数的函数在40℃下二氯甲烷和1H-全氟己烷混合物的沸点压力的曲线图。

图10在56∶44重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中10wt%聚丙烯的浊点曲线。

图11在56∶44重量比的DCM和1H一全氟己烷的纺丝剂中15wt%聚丙烯的浊点曲线。

图12在56∶44重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中15wt%聚丁烯-1的浊点曲线。

图13在56∶44重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中20wt%P4M1P的浊点曲线。

图14在63∶37重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中20wt%P4M1P的浊点曲线。

图15在65.5∶34.5重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中22wt%

图16在65.5∶34.5重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中26wt%

图17在56∶44重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中20wt%ETFE的浊点曲线。

图18示出了作为二氯甲烷的重量分数的函数在40℃下二氯甲烷和1H-全氟庚烷混合物的沸点压力的曲线图。

图19在76.5∶23.5重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中14wt%高密度聚乙烯(HDPE)的浊点曲线。

图20在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中10wt%PP的浊点曲线。

图21在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中15wt%PP的浊点曲线。

图22在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中15wt%PB-1的浊点曲线。

图23在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中28wt%

图24在76.5∶23.5重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中28wt%

图25在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中26wt%ETFE的浊点曲线。

图26示出了作为反式-1,2-二氯乙烯的重量分数的函数在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H,6H-全氟己烷混合物的沸点压力的曲线图。

图27在74∶26重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂中14wt%高密度聚乙烯(HDPE)的浊点曲线。

图28示出了作为反式-1,2-二氯乙烯的重量分数的函数在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟己烷混合物的沸点压力的曲线图。

图29在51∶49重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟己烷的纺丝剂中15wt%PP的浊点曲线。

图30示出了作为反式-1,2-二氯乙烯的重量分数的函数在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷混合物的沸点压力的曲线图。

图31在71∶29重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的纺丝剂中14wt%的高密度聚乙烯(HDPE)的浊点曲线。

图32在71∶29重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的纺丝剂中15wt%PP的浊点曲线。

具体实施方式

在本披露中,申请人具体地结合了所有引用的参考文献的全部内容。此外,当量、浓度、或者其他值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值给出时,这应当被理解为具体披露了由任何上限范围或优选值与任何下限范围或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论此类范围是否被单独披露。当在此描述数值范围时,除非另行说明,该范围旨在包括其端点,以及该范围中的所有整数与分数。

如本文中所使用,术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物(诸如例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物)、三元共聚物等,及其共混物和改性物。此外,除非另有特别限制,术语“聚合物”应包括材料的所有可能的几何构型。这些构型包括但不限于全同立构、间规立构和随机对称。

如本文中所使用,术语“聚乙烯”旨在不仅包括乙烯的均聚物,还包括乙烯的共聚物,其中共聚物的至少85%的重复单元是乙烯单元。一种优选的聚乙烯是具有约130℃至140℃的上限熔融范围、0.94至0.98克/立方厘米范围内的密度、以及在0.1与100之间(优选小于4)的熔融指数(MI)的高密度聚乙烯。

术语“聚丙烯”旨在不仅包括丙烯的均聚物,而且包括丙烯的共聚物,其中共聚物的至少85%的重复单元是丙烯单元。全同立构和间同立构的聚丙烯是优选的形式。

术语“聚合物类型”是指聚合物落入的化学种类,例如聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚(乙烯四氟乙烯)共聚物等。

如本文中所使用,术语“丛丝”是指大量任意长度和小于约25微米的中值原纤维宽度的薄的带状的薄膜-原纤维元件的三维完整网络。在丛丝结构中,薄膜-原纤维元件总体上与该结构的纵轴同延地对齐并且它们在该结构的整个长度、宽度和厚度的不同位置以不规则的间隔进行间歇地组合和分离,以形成连续的三维网络。

术语“纺丝液”是指使用本文描述的纺丝装置纺丝的总组合物。纺丝液包括聚合物和纺丝剂。

术语“纺丝剂”是指用于最初溶解聚合物以形成纺丝液的溶剂或溶剂的混合物以及任何添加剂、溶解性助剂以及与其的共混物。

露点压力是其中在恒定温度下蒸汽、蒸汽混合物或蒸汽-气体混合物开始冷凝成液体的压力。

沸点压力是其中在恒定温度下液体、液体混合物或液体溶液开始形成蒸汽的压力。

共沸组合物是其中沸点压力等于露点压力的流体混合物的组合物。在这项工作中,将共沸组合物在40℃下测定并以质量分数表示。图1中的点C对应于共沸组合物。

“类共沸组合物”是仅展现出在沸点压力与露点压力之间的小差异的流体的组合物,即沸点压力与露点压力相差小于5%(两者以绝对压力表示)。在这项工作中,将类共沸组合物在40℃下测定并以质量分数表示。类共沸组合物对应于在图1中的点A与点B之间的并且包括点A和点B的组合物。短语“类共沸的”和“类共沸物(azeotrope-like)”和“类共沸物(azeotrope like)”在本文中可互换地使用。

“浊点”是指澄清的单相纺丝液分离成两相的压力和温度。在浊点相处,澄清的纺丝液变成浑浊的。浊度遵循本文描述的方案来确定。

转让给特拉华州威尔明顿杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company,Wilmington,Del.)(以下DuPont)的Blades等人的美国专利号3,081,519披露了一种用于从液体纺丝剂中的纤维形成聚合物中制成闪蒸纺丝丛丝薄膜-原纤维带的方法,该纺丝剂不是低于该液体的标准(大气压)沸点的聚合物的溶剂。如在Anderson等人(转让给DuPont)的美国专利号3,227,794中披露的,闪蒸纺丝方法要求纺丝剂:该纺丝剂(1)是对于低于该纺丝剂的标准沸点的聚合物的非溶剂;(2)在高压下与该聚合物一起形成溶液;(3)当溶液压力在减压室中稍稍减低时,与该聚合物一起形成所希望的两相分散体;并且(4)当通过纺丝孔从减压室释放到实质上更低压力的区域内时,闪蒸汽化。

二氯甲烷(DCM)和顺式-或反式-1,2-二氯乙烯(DCE)是可商购的用于聚合物并且特别是聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)的溶剂的实例。然而,它们的浊点压力如此接近泡点,使得将它们单独用作纺丝剂不被认为是可行的。通过采用共纺丝剂,混合物的溶解能力被充分降低,使得容易地实现闪蒸纺丝以获得所希望的丛丝产品。

本发明的诸位发明人已经发现,有可能的是闪蒸纺丝包含总纺丝液的5wt.%至30wt.%的聚合物以及纺丝剂的纺丝液,该纺丝剂包含选自由二氯甲烷、顺式-1,2-二氯乙烯和反式-1,2-二氯乙烯组成的组的主纺丝剂以及以与该主纺丝剂呈共沸混合物或类共沸混合物的包含1H,6H-全氟己烷、1H-全氟己烷或1H-全氟庚烷的共纺丝剂。

实例

对于共沸组合物和类共沸组合物的高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、聚(1-甲基-4-戊烯)、聚偏二氟乙烯和聚(乙烯四氟乙烯)的相行为和闪蒸纺丝进行研究。以下提供了实验程序和结果。

使用的材料

所使用的二氯甲烷(DCM)是来自默克公司(Merck)的99.99%纯度的高纯度等级(二氯甲烷,还被称为亚甲基氯,具有CAS编号75-09-2)。二氯甲烷具有84.9g/mol的分子量以及39.9℃的常压沸点。按原样使用二氯甲烷。

所使用的反式-1,2-二氯乙烯(t-1,2-DCE)是来自西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)的99.99%纯度的高纯度等级(反式-1,2-二氯乙烯具有CAS编号156-60-5)。反式1,2-二氯乙烯具有96.9g/mol的分子量以及47.7℃的常压沸点。按原样使用反式-1,2-二氯乙烯。

1H,6H-全氟己烷(CAS编号336-07-2)购自阿波罗科学公司,英国M34 3SG曼彻斯特丹顿公园道路第3和4单元(Apollo Scientific,Units 3&4,Parkway,Denton,Manchester,M34 3SG,United Kingdom)。1H,6H-全氟己烷还购自Exfluor研究公司,2350Double CreekDr.,Round Rock,得克萨斯州,78664,美国。1H,6H-全氟己烷具有约95%的纯度水平并且按原样使用。分子质量等于302g/mol并且常压沸点温度等于92.6℃。按原样使用1H,6H-全氟己烷。

IH-全氟己烷(CAS编号355-37-3)购自阿波罗科学公司,英国M34 3SG曼彻斯特丹顿公园道路第3和4单元。分子质量等于320g/mol并且由阿波罗科学公司报道的沸点温度等于71.6℃。按原样使用1H-全氟己烷。

1H-全氟庚烷(CAS编号27213-61-2)购自阿波罗科学公司,英国M34 3SG曼彻斯特丹顿公园道路第3和4单元。分子质量等于370g/mol并且由制造商报道的常压沸点温度是97℃。按原样使用1H-全氟庚烷。

聚乙烯是来自道达尔-精炼和化学品公司(Total-refining and chemicals)的商品级高密度聚乙烯(HDPE),具有0.957g/cm3的密度(ISO 1183)、0.3(ISO 1133/D,190℃/2.16kg)和22(ISO 1133/G,190℃/21.6kg)的熔体流动指数的等级5802。

实例中使用的聚丙烯(PP)是来自道达尔化学品公司(Total Chemicals)的商品级道达尔PPH 4065。MFR是4.2g/10min(ISO 1133,2.16kg-230℃)。

所使用的聚丁烯-1(PB-1)是来自莱昂德尔-巴塞尔公司(Lyondell-Basell)的商品级PB-10300M。密度是0.915g/cm3并且MFR是4.0g/10min(ISO 1133/D,190℃,2.16kg)。按原样使用PB-1。

所使用的聚(4-甲基-1-戊烯)(P4M1P)是购自西格玛-奥德里奇化学公司(Sigma-Aldrich Chemie GmbH)的中等分子量等级。产品编号是190993。报道的熔点是235℃。聚(4-甲基-1-戊烯)还被称为聚甲基戊烯(PMP)。

聚偏二氟乙烯(PVDF)是使用来自阿科玛公司(Arkema)的

实例中使用的乙烯四氟乙烯是来自杜邦公司(DuPont de Nemours)的商品级

按原样使用所有聚合物。在使用之前将聚合物在400毫巴的真空以及约45℃-50℃的温度下在最小8小时期间干燥。

纺丝设备

总之,所使用的装置由两个高压圆筒室组成,每个配备有活塞,该活塞被适配为将压力施加给容器的内容物。这些圆筒具有1.0英寸(2.54×10

在操作中,向该装置中装入聚合物粒料和纺丝剂,并且将至少50巴表压的压力施加到活塞上以压缩进料并避免在随后加热期间该纺丝液沸腾。然后将内容物加热至混合温度并在该温度下保持持续约30至45分钟,在这段时间期间在两个圆筒之间可替代地建立压差,以反复地强迫内容物通过混合通道从一个圆筒到另一个以提供混合并实现纺丝液的形成。然后将纺丝液温度升至最终纺丝温度,并保持在那里持续约5至10分钟以使温度平衡。在混合期间以及在从混合温度升高至纺丝温度期间将该纺丝液的压力保持高于浊点压力。在此期间继续混合。此外,将导孔中的压力传感器在纺丝温度下校准。将蓄力器压力设定为在混合循环结束时纺丝所希望的压力以模拟减压室作用。接下来,打开在纺丝室(spincell)与蓄力器之间的阀,并且然后此后紧接地立即打开喷丝头孔。在打开在纺丝室与蓄力器之间的阀之后,通常花费约两至五秒来打开喷丝头孔。这个时间应该对应于减压室中的停留时间。当使用减压室时,在该室中的停留时间通常是0.2至0.8秒。然而,已经确定,只要停留时间大于约0.1秒但小于约30秒,停留时间对纤维形态和/或特性不具有太大影响。将所得闪蒸纺丝产品收集在不锈钢敞口的网筛篮中。将在纺丝期间使用计算机刚好在喷丝头之前记录的压力输入为纺丝压力。

对于浊点压力确定,用含有1/2英寸(1.23×10

结果

二氯甲烷:1H,6H-全氟己烷气液平衡。

图2示出了作为二氯甲烷的重量分数的函数在40℃下二氯甲烷和1H,6H-全氟己烷的混合物的沸点压力的曲线图。在40℃下二氯甲烷和1H,6H-全氟己烷的共沸组合物对应于约83wt%的二氯甲烷和约17wt%的1H,6H-全氟己烷。对于40℃的温度,该共沸组合物的沸点的压力等于104kPa。对于在共沸组合物与纯二氯甲烷之间的组合物,发现与露点和沸点相关的压力非常相似。具有小于5%的在露点与沸点压力之间的变化的类共沸物组合物可以由100∶0 wt%至约73∶27wt%的二氯甲烷与1H,6H-全氟己烷的重量比来定义。

聚乙烯的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图3示出了在83∶17wt%组成的二氯甲烷和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂中14wt%高密度聚乙烯(HDPE)的浊点曲线。发现14wt%的高密度聚乙烯可溶于83∶17重量比的二氯甲烷和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂中。使用所描述的纺丝设备,对于来自83∶17重量比的DCM和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂的14wt%的高密度聚乙烯聚合物浓度成功地进行闪蒸纺丝实验。

表1高密度聚乙烯(HDPE)的闪蒸纺丝实验的描述。

聚丙烯的浊点研究和闪蒸纺丝性能。

图4示出了在83∶17重量比的DCM和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂中15wt%PP的浊点曲线。图5示出了在由74∶26重量比的DCM和1H,6H-全氟己烷组成的纺丝剂中15wt%PP的浊点曲线。发现15wt%的聚丙烯可溶于分别83∶17和74∶26重量比的二氯甲烷和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂中。使用纺丝设备,对于来自分别83∶17和74∶26重量比的DCM和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂的10wt%和15wt%的聚丙烯聚合物浓度进行闪蒸纺丝实验。

表2聚丙烯的闪蒸纺丝实验的描述。

聚丁烯-1的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图6示出了在83∶17重量比的DCM和1H,6H-全氟己烷组成的纺丝剂中15wt%聚丁烯-1(PB-1)的浊点曲线。图7示出了在74∶26重量比的DCM和1H,6H-全氟己烷组成的纺丝剂中15wt%聚丁烯-1(PB-1)的浊点曲线。发现15wt%的聚丁烯-1可溶于由83∶17和74∶26重量比的二氯甲烷和1H,6H-全氟己烷组成的纺丝剂中。使用纺丝设备,对于来自83∶17重量比的DCM和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂的具有14wt%和18wt%的总浓度的HDPE和PB-1的共混物进行闪蒸纺丝实验。

表3聚-1-丁烯和HDPE的闪蒸纺丝实验的描述

聚偏二氟乙烯(PVDF)的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图8示出了在对应于83∶17重量比的组成的二氯甲烷-1H,6H-全氟己烷中20wt%

表4聚偏二氟乙烯的闪蒸纺丝实验的描述。

二氯甲烷:1H-全氟己烷气液平衡

图9示出了作为二氯甲烷的重量分数的函数在40℃下二氯甲烷和1H-全氟己烷的混合物的沸点压力的曲线图。在40℃下二氯甲烷和1H-全氟己烷的共沸组合物对应于约56wt%二氯甲烷和约44wt%1H-全氟己烷。共沸组合物在40℃下的露点和沸点等于约118kPa。具有小于5%的在露点与沸点之间的变化的类共沸组合物可以由约52∶48wt%至约66∶34wt%的二氯甲烷与1H-全氟己烷的重量比来定义。

聚丙烯的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图10示出了在56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中10 wt%聚丙烯的浊点曲线。图11示出了在56∶44重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中15wt%聚丙烯的浊点曲线。发现10wt%和15wt%的聚丙烯可溶于56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中。使用所描述的闪蒸纺丝设备,对于来自56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂的15wt%PP的聚合物浓度进行闪蒸纺丝实验。

表5聚丙烯的闪蒸纺丝实验的描述。

聚丁烯-1的浊点研究

图12示出了在56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中15wt%聚丁烯-1的浊点曲线。发现15wt%聚丁烯-1可溶于56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中。

聚(4-甲基-1-戊烯)的浊点研究

图13示出了在56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中20wt%P4M1P的浊点曲线。图14示出了在63∶37重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂中20wt%P4M1P的浊点曲线。发现20wt%的聚(4-甲基-1-戊烯)(P4M1P)可溶于由分别56∶44重量比和63∶37重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷组成的纺丝剂中。

PVDF的浊点研究

图15示出了在65.5∶34.5重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中22wt%

表6.聚偏二氟乙烯的闪蒸纺丝实验的描述。

PVDF以及PVDF与PB-1和P4M1P的共混物的闪蒸纺丝实验

使用所描述的闪蒸纺丝设备,对于来自65.5∶34.5重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂的22wt%和26wt%PVDF的聚合物浓度进行闪蒸纺丝实验。

此外,对于由来自65.5∶34.5重量比的DCM和1H-全氟己烷的纺丝剂的由80∶20重量比的PVDF和PB-1的共混物以及80∶20重量比的PVDF和P4M1P的共混物组成的28wt%的总聚合物浓度进行闪蒸纺丝实验。

表7.聚偏二氟乙烯与聚(丁烯-1)和聚-4-甲基-戊烯的共混物的闪蒸纺丝实验的描述。

聚(乙烯四氟乙烯)的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图17示出了在56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中20wt%ETFE的浊点曲线。发现20wt%的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)可溶于56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂中。使用所描述的纺丝设备,对于来自56∶44重量比的二氯甲烷和1H-全氟己烷的纺丝剂的20wt%聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物浓度进行闪蒸纺丝实验。

表8.聚(乙烯四氟乙烯)的闪蒸纺丝实验的描述

二氯甲烷:1H-全氟庚烷气液平衡

图18示出了作为二氯甲烷的重量分数的函数在40℃下二氯甲烷和1H-全氟庚烷混合物的沸点压力的图。在40℃下二氯甲烷和1H-全氟庚烷的共沸组合物对应于约71wt%二氯甲烷和约29wt%1H-全氟庚烷。共沸组合物在40℃下的露点和沸点等于约109kPa。具有小于5%的在露点与沸点压力之间的变化的类共沸物组合物可以由约70∶30重量比至约89∶11重量比的二氯甲烷与1H-全氟庚烷的重量比来定义。

聚乙烯的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图19示出了在76.5∶23.5重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中14wt%高密度聚乙烯的浊点曲线。发现14wt%高密度聚乙烯可溶于76.5∶23.5重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中。使用所描述的纺丝设备,对于来自76.5∶23.5重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂的14wt%的高密度聚乙烯聚合物浓度进行闪蒸纺丝实验。

表9.聚乙烯的闪蒸纺丝实验的描述

聚丙烯的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图20示出了在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中10wt%PP的浊点曲线。图21示出了在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中15wt%PP的浊点曲线。发现10wt%和15wt%的聚丙烯可溶于71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中。

使用所描述的闪蒸纺丝设备,对于来自71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂的10wt%和15wt%的聚丙烯聚合物浓度进行闪蒸纺丝实验。

表10.聚丙烯的闪蒸纺丝实验的描述

聚丁烯-1的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图22示出了在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中15wt%PB-1的浊点曲线。发现15wt%聚丁烯-1可溶于由71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷组成的纺丝剂中。使用纺丝设备,对于来自81.5∶18.5重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂的具有14wt%和18wt%的总浓度的HDPE和PB-1的共混物进行闪蒸纺丝实验。

表11.聚乙烯和聚(丁烯-1)的共混物的闪蒸纺丝实验的描述

聚偏二氟乙烯的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图23示出了在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中28wt%

表12.聚偏二氟乙烯的闪蒸纺丝实验的描述

聚(乙烯-四氟乙烯)的浊点研究和闪蒸纺丝性能

图25示出了在71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中26wt%ETFE的浊点曲线。发现26wt%ETFE可溶于71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷的纺丝剂中。使用之前所描述的纺丝设备,对于来自由71∶29重量比的DCM和1H-全氟庚烷组成的纺丝剂的22wt%、26wt%和30wt%ETFE进行闪蒸纺丝实验。

表13.聚(乙烯四氟乙烯)的闪蒸纺丝实验的描述

反式-1,2-二氯乙烯:1H,6H-全氟己烷气液平衡

图26示出了作为反式-1,2-二氯乙烯的重量分数的函数在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H,6H-全氟己烷的混合物的沸点压力的曲线图。在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H,6H-全氟己烷的共沸组合物对应于约86wt%反式-1,2-二氯乙烯和约14wt%1H,6H-全氟己烷。共沸组合物在40℃下的露点和沸点等于约78.5kPa。具有小于5%的在露点与沸点之间的变化的类共沸组合物可以由约72∶28wt%至约100∶0wt%的反式-1,2-二氯乙烯与1H,6H-全氟己烷的重量比来定义。

聚乙烯的浊点研究和闪蒸纺丝

图27示出了在74∶26重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂中14wt%高密度聚乙烯(HDPE)的浊点曲线。发现14wt%的高密度聚乙烯可溶于74∶26重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H,6H-全氟己烷的纺丝剂中。使用所描述的纺丝设备,对于来自由76∶24重量比的t-1,2-DCE和1H,6H-全氟己烷组成的纺丝剂的14wt%PE成功地进行闪蒸纺丝实验。

表15.聚乙烯的闪蒸纺丝实验的描述

反式-1,2-二氯乙烯:1H-全氟己烷气液平衡

图28示出了作为反式-1,2-二氯乙烯的重量分数的函数在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟己烷的混合物的沸点压力的曲线图。在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟己烷的共沸组合物对应于约51wt%反式-1,2-二氯乙烯和约49wt%1H-全氟庚烷。共沸组合物在40℃下的露点和沸点等于约93kPa。具有小于5%的在露点与沸点之间的变化的类共沸组合物可以由约47∶53wt%至约64∶36wt%的反式-1,2-二氯乙烯与1H-全氟己烷的重量比来定义。

聚丙烯的浊点研究和闪蒸纺丝

图29示出了在51∶49重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟己烷的纺丝剂中15wt%聚丙烯(PP)的浊点曲线。发现15wt%的聚丙烯可溶于51∶49重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟己烷的纺丝剂中。使用所描述的纺丝设备,对于来自51∶49重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟己烷的纺丝剂的15wt%的聚丙烯聚合物浓度成功地进行闪蒸纺丝实验。

表14聚丙烯(PP)的闪蒸纺丝实验的描述。

反式-1,2-二氯乙烯:1H-全氟庚烷气液平衡

图30示出了作为反式-1,2-二氯乙烯的重量分数的函数在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的混合物的沸点压力的曲线图。在40℃下反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的共沸组合物对应于约71wt%反式-1,2-二氯乙烯和约29wt%1H-全氟庚烷。共沸组合物在40℃下的露点和沸点等于约81.4kPa。具有小于5%的在露点与沸点之间的变化的类共沸组合物可以由约67∶33wt%至约100∶0wt%的反式-1,2-二氯乙烯与1H-全氟庚烷的重量比来定义。

聚乙烯的浊点研究和闪蒸纺丝

图31示出了在71∶29重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的纺丝剂中14wt%高密度聚乙烯(HDPE)的浊点曲线。发现14wt%的高密度聚乙烯可溶于71∶29重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的纺丝剂中。

使用所描述的纺丝设备,对于来自71∶29重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的纺丝剂的14wt%的高密度聚乙烯聚合物浓度成功地进行闪蒸纺丝实验。

表16高密度聚乙烯(HDPE)的闪蒸纺丝实验的描述。

聚丙烯的浊点研究

图32示出了在71∶29重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的纺丝剂中15wt%聚丙烯(PP)的浊点曲线。发现15wt%的聚丙烯可溶于71∶29重量比的反式-1,2-二氯乙烯和1H-全氟庚烷的纺丝剂中。

相关技术
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