本申请涉及一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，属于聚酰胺制备。
背景技术：
1、聚酰胺树脂可以由己内酰胺分子经开环自缩聚，或者由二元胺和二元酸缩聚制得。由于聚酰胺大分子链之间可形成氢键，氢键作用使得分子链排列更加规整，结晶度较高，具有优异的耐磨损性、耐化学腐蚀性、高耐热性以及良好的力学性能。因此聚酰胺工业丝应用广泛，涉及轮胎帘子线、传送带、绳索等领域。但是在军事、国防等极端条件下聚酰胺纤维10 cn/dtex以下强度难以胜任，因此只能寻求芳纶、聚酰亚胺、高强高模聚乙烯等材料。然而此类高性能纤维均不能熔融加工，只能采取高污染、工艺复杂的溶液法纺丝获得。可以通过熔融纺丝实现加工成型的高性能材料聚苯硫醚、聚醚醚酮等价格昂贵，应用严重受限。因此开发低成本、可熔融加工、力学性能好的芳香族聚酰胺纤维成为当前需求。
2、芳香族聚酰胺通常具有更高的强度，例如聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯二甲酸己二胺（pa6t）。聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺强度可达钢丝和玻璃纤维的2~3倍。但是这两种纤维生产时通常需要将原料溶解于浓硫酸等强酸，污染极大，无法熔融纺丝。pa6t通常用于塑料领域，一般用于注塑制造电器外壳、汽车零部件等。然而，纯pa6t树脂熔点高达370℃，高于其分解温度350℃，无法进行热塑性加工。
3、目前已有报道通过调整pa66盐与pa6t盐的比例共聚生成不同含量的pa6t-66聚合物，但其产物主要用于塑料领域，在纤维领域鲜有报道。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，开发衍生自对苯二甲酸的重复单元摩尔含量可调、加工性能好的pa6t-66高强纤维。
2、具体地，本申请是通过以下方案实现的：
3、一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，步骤如下：
4、步骤一，通过共聚法或共混法获得衍生自对苯二甲酸的重复单元为5~50摩尔份的半芳香聚酰胺。
5、所述共聚法是指pa66盐、pa6t盐直接缩聚制得对苯二甲酸重复单元为5~50摩尔份的半芳香共聚酰胺。优选的，通过己二酸水溶液、己二胺水溶液间的反应获得pa66盐，通过对苯二甲酸水溶液、己二胺水溶液反应获得pa6t盐。所述pa66盐、pa6t盐的共聚比为1～2:0.1～1。所述聚合反应使用抗氧剂seed等，封端剂pta等，催化剂次亚磷酸钠等。在温度90~300℃压力-0.06~2.1 mpa下聚合得到聚合产物。
6、所述共混法是指使用高pa6t含量的pa6t-66共聚物（对苯二甲酸重复单元为40~50摩尔份）为芳香聚酰胺母粒，在纺丝过程中，直接与pa66进行螺杆共挤出，在熔融挤出的过程中发生熔体流变混合，获得混合型pa6t-66复合熔体。优选的，芳香聚酰胺母粒与pa66的添加摩尔比为1～3:1～4。混合型pa6t-66复合熔体中，芳香聚酰胺重复单元含量为10～30%。
7、步骤二，将获得的半芳香聚酰胺pa6t-66经单螺杆熔融挤出，进入纺丝箱体，经计量泵进入纺丝窗，在上油装置给油后进入甬道，由导丝辊导丝，热辊牵伸纺牵一步法（fdy）或低速纺再后牵伸法（udy-dt）得到高强度的半芳香聚酰胺纤维。
8、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
9、1）本发明制备的高强度聚酰胺纤维强度可达10.5~15.5 cn/dtex，显著高于现有pa6、pa66纤维8~9.5 cn/dtex的水平。
10、2）本发明使用的共聚法、共混法可以大范围小幅度调整pa6t-66中pa6t组分的含量，平衡树脂熔点和强度使其易于熔体纺丝又能保持较高强度。
11、3）本发明克服了常规芳香族聚酰胺难以熔融加工、只能通过溶液法纺丝成形的加工短板，为大规模低成本绿色制备提供了可能。
12、4）目前半芳香聚酰胺材料仅应用于工程塑料领域，本发明方法成功使其应用范围拓展到化纤领域，将极大推动聚酰胺产业及纺织高强纤维领域的发展。
13、5）本发明制备的高强度聚酰胺纤维耐热性良好且价格低廉，与当前的聚苯硫醚、聚醚醚酮等高性能纤维相比具有显著的成本优势，有望大幅降低除尘布袋、安防材料等应用领域的原料成本。
14、上述方案采用衍生自对苯二甲酸的重复单元为5~50摩尔份的半芳香聚酰胺为原料，通过熔融纺丝，纺牵一步法（fdy）或低速纺再后牵伸法（udy-dt）制得一种具有良好的纺丝性，耐热性能好，拉伸断裂强度达10.5~15.5 cn/dtex的聚酰胺纤维。
1.一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述共聚法是pa66盐、pa6t盐与催化剂、去离子水、抗氧剂、封端剂进行混合后，直接缩聚制得对苯二甲酸重复单元为5~50摩尔份的半芳香共聚酰胺。
3.根据权利要求2所述的一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于：所述pa66盐是由己二酸水溶液、己二胺水溶液反应获得，pa6t盐是由对苯二甲酸水溶液、己二胺水溶液反应获得。
4.根据权利要求2所述的一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于：所述pa66盐、pa6t盐的共聚比为1～2:0.1～1。
5. 根据权利要求2所述的一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂seed，封端剂为封端剂pta，催化剂为次亚磷酸钠，在90~300℃、-0.06~2.1mpa条件下直接缩聚。
6.根据权利要求1所述的一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述共混法是指使用对苯二甲酸重复单元为40~50摩尔份的pa6t-66共聚物为芳香聚酰胺母粒，在纺丝过程中，直接与pa66进行螺杆共挤出，在熔融挤出的过程中发生熔体流变混合，获得混合型pa6t-66复合熔体。
7.根据权利要求6所述的一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于：芳香聚酰胺母粒与pa66的添加摩尔比为1～3:1～4。
8.根据权利要求6所述的一种半芳香聚酰胺高强纤维的制备方法，其特征在于：混合型pa6t-66复合熔体中，芳香聚酰胺重复单元含量为10～30%。
