聚芳噁二唑(POD)纖維的原料為對苯二甲酸和硫酸肼,因其廉價且來源廣泛,從20世紀60年代開始,美國、日本、印度等國家的一些公司、科研院所就開始了對POD纖維的合成、紡絲成型等一系列工作的研究。
“國外采用對苯二甲酸與硫酸肼進行縮聚后脫水環化來制備POD聚合物。但這種方法制備的POD分子結構和分子量及其分布不能有效控制,溶液粘度大,可紡性較差,因而紡絲成型困難,這也是POD纖維在長達半個多世紀的時間里發展緩慢的原因。”四川大學高分子科學與工程學院教授徐建軍向記者簡單介紹了POD纖維的發展局限。為了制得性能良好的阻燃纖維,基于該纖維的發展歷史和現狀,四川大學與江蘇寶德新材料有限公司在研究思路上進行了一些新的嘗試。
高性能阻燃纖維 從分子結構入手
主持人:聚芳噁二唑纖維作為阻燃纖維的優勢有哪些?應用中還存在哪些問題?應如何予以解決?
徐建軍:聚芳噁二唑(POD)是指主鏈含有苯環和噁二唑環的一類高分子材料。作為一種新型耐高溫阻燃纖維,POD纖維的確有許多明顯的優勢。首先,它是一種結構性阻燃纖維,其阻燃性由纖維本身結構提供,因此其阻燃性是永久的。
其次,該纖維具有較好的阻燃性,纖維樣條經國家授權的檢測機構檢測,其極限氧指數(LOI)值為30%~33%;POD纖維在高溫下只分解不熔融,燃燒時不產生熔滴,幾乎不收縮,其在火焰中燃燒損毀長度<30mm,燃燒后具有很高的殘炭率,殘留織物的保形性很好,燃燒過程產生的煙霧少,燃燒氣體的毒性小,因而用作阻燃織物具有使用安全的特點。
再次,它具有十分優異的耐高溫性能,其起始熱分解溫度≥490℃,最大熱分解速率溫度≥520℃,比間位芳綸要高50℃左右,在耐高溫濾材方面有十分好的應用前景。此外,它還有染色性好、回潮率高和與其他阻燃纖維復配性好的特點,使其在阻燃紡織品應用方面有很大的發展空間。
李文濤:該纖維在應用中存在的主要問題是本色纖維的耐光老化性能相對較差,這一點和PPS及凱夫拉相似。寶德綸(POD纖維商品名)纖維應用于服裝領域時都需染色,企業在染色時使用合適的染料和助劑就可以解決耐紫外線性能差的問題,完全不影響纖維的正常使用。此外,該纖維應用在高溫過濾領域時,處于避光的條件下,不存在光老化的問題。