聚芳噁二唑(POD)纤维的原料为对苯二甲酸和硫酸肼,因其廉价且来源广泛,从20世纪60年代开始,美国、日本、印度等国家的一些公司、科研院所就开始了对POD纤维的合成、纺丝成型等一系列工作的研究。
“国外采用对苯二甲酸与硫酸肼进行缩聚后脱水环化来制备POD聚合物。但这种方法制备的POD分子结构和分子量及其分布不能有效控制,溶液粘度大,可纺性较差,因而纺丝成型困难,这也是POD纤维在长达半个多世纪的时间里发展缓慢的原因。”四川大学高分子科学与工程学院教授徐建军向记者简单介绍了POD纤维的发展局限。为了制得性能良好的阻燃纤维,基于该纤维的发展历史和现状,四川大学与江苏宝德新材料有限公司在研究思路上进行了一些新的尝试。
高性能阻燃纤维 从分子结构入手
主持人:聚芳噁二唑纤维作为阻燃纤维的优势有哪些?应用中还存在哪些问题?应如何予以解决?
徐建军:聚芳噁二唑(POD)是指主链含有苯环和噁二唑环的一类高分子材料。作为一种新型耐高温阻燃纤维,POD纤维的确有许多明显的优势。首先,它是一种结构性阻燃纤维,其阻燃性由纤维本身结构提供,因此其阻燃性是永久的。
其次,该纤维具有较好的阻燃性,纤维样条经国家授权的检测机构检测,其极限氧指数(LOI)值为30%~33%;POD纤维在高温下只分解不熔融,燃烧时不产生熔滴,几乎不收缩,其在火焰中燃烧损毁长度<30mm,燃烧后具有很高的残炭率,残留织物的保形性很好,燃烧过程产生的烟雾少,燃烧气体的毒性小,因而用作阻燃织物具有使用安全的特点。
再次,它具有十分优异的耐高温性能,其起始热分解温度≥490℃,最大热分解速率温度≥520℃,比间位芳纶要高50℃左右,在耐高温滤材方面有十分好的应用前景。此外,它还有染色性好、回潮率高和与其他阻燃纤维复配性好的特点,使其在阻燃纺织品应用方面有很大的发展空间。
李文涛:该纤维在应用中存在的主要问题是本色纤维的耐光老化性能相对较差,这一点和PPS及凯夫拉相似。宝德纶(POD纤维商品名)纤维应用于服装领域时都需染色,企业在染色时使用合适的染料和助剂就可以解决耐紫外线性能差的问题,完全不影响纤维的正常使用。此外,该纤维应用在高温过滤领域时,处于避光的条件下,不存在光老化的问题。