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分散是至少兩種互不相溶或者難以相溶且不發生化學反應的物質的混合過程。工業分散的目標是在連續相中實現“令人滿意的”精細分布。 

間位芳綸聚間苯二甲酰間苯二胺是排列規整的鋸齒型大分子，在熔融以前就已經分解，玻璃化溫度Tg為270℃，在 350℃以下不會發生明顯的分解和碳化。當溫度超過400℃時，纖維逐漸發脆、炭化直至分解，但是不會產生熔滴；在火焰中不延燃，具有較好的阻燃性，極限氧指數LOI為29%—32%，性能極佳。

(l)聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物的制備芳綸1313由間苯二甲酰氯(ICI)和間苯二胺(MPD)縮聚而成，其反應式為：生產縮聚物主要有如下三種方法。

①界面縮聚法 把配方量的間苯二胺溶于定量的水中，加入少量的酸吸收劑成為水相。再將配方量的ICI溶于有機溶劑中，然后邊強烈攪拌邊把ICI溶液加到MPD的水溶液中，在水和有機相的界面上立即發生反應，生成聚合物沉淀，經過分離、洗滌干燥后得到固體聚合物。

②低溫溶液縮聚法 先把間苯二胺溶解在N，N二甲基乙酰胺( DMAc)溶劑中，在攪拌下加人間苯二甲酰氯，反應在低溫下進行，并逐步升溫到反應結束。然后加入氫氧化鈣，中和反應生成的氯化氧，使溶液成為DMAc- CaCI2酰胺鹽溶液系統，經過濃度調整，可直接用于濕法紡絲，也可以通過堿性的離子交換樹脂除去反應生成的HCI。黎葦等研究叔胺添加劑對PMIA縮聚反應的影響，發現不同結構叔胺對PMIA分子量的影響是不同的，其中以加入少量a甲基吡啶作為HCI吸收劑對提高PMIA分子量*為明顯。

③乳液縮聚法 將ICI溶于與水有一定相溶性的有機溶劑（如環己酮），MPD溶于含有酸吸收劑的水中，高速攪拌，使縮聚反應在攪拌時形成的乳液體系的有機相中進行。此方法利于熱量傳遞。此外，還有專利報道有氣相縮聚法制備芳香族聚酰胺。

鑒于低溫溶液縮聚與界面縮聚、乳液縮聚相比，耗用溶劑少，生產效率高，在直接使用樹脂溶液進行紡絲、打漿和制膜時可以省去樹脂析出、水洗和再溶解等操作，在生產上更為經濟，所以低溫溶液聚合應用廣泛。采用低溫縮聚法制備聚間苯二甲酰間苯二胺，溶劑為N，N二甲基乙酰胺( DMAc)時，有下列因素對反應有影響：間苯二甲酰氯，間苯二胺純度，摩爾比，反應溫度，反應時間，溶劑中的水分含量和攪拌速度等。

(2)芳綸1313纖維的制備纖維可采用干法紡絲、濕法紡絲或干噴濕紡法制備。

①干法紡絲 干法紡絲的流程為將低溫溶液縮聚所得的紡絲液用氫氧化鈣中和，得到約含20%聚合物及9% CaCl2的黏稠液，經過濾后加熱到150～160℃進行干法紡絲，得到初生纖維因帶有大量無機鹽，需經多次水洗后在300℃左右進行4～5倍的拉伸，或經卷繞后的纖維先進入沸水浴進行拉伸、干燥，再于300℃下張緊1.1倍處理。干法紡絲產品有長絲和短纖維兩種。

②濕法紡絲 濕法紡絲的一般流程為：紡前愿液溫度控制在22℃左右，原液進入體積密度為1.366的含二甲基乙酰胺和CaCI2凝固浴中，浴溫保持60℃，得到的初生纖維經水洗后，在熱水浴中拉伸2. 73倍，接著再進行干燥，溫度為130℃，然后在320℃的熱板上再拉伸1.45倍而制得成品。日本帝人采用此方法。Conex的產品主要為短纖維，有以下幾個品種：普通短纖維、原液染色短纖維、短切纖維和高強度長絲。據專利介紹的高強Conex的濕法紡絲流程為：漿液→凝固浴→洗滌→第→次濕拉伸→第二次濕拉伸→干燥→千拉伸→后處理。制得的纖維抗張強度可達8.48～9.27cN/dtex，伸長率25%～28%在300℃時的熱收縮為 5.60%～6.O%。

③干噴濕紡法 美國孟山都公司綜合干紡和濕紡的優點，提出了干噴濕紡的工藝。采用這種工藝，紡絲拉伸倍數大，定向效果好，耐熱性高。如濕紡纖維在400℃下熱收縮率為 80%，而干噴濕紡纖維小于lO%，濕紡的零強溫度為440℃，干紡為470℃，而千噴濕紡可提高到515℃。

各大公司采用的生產工藝流程為：美國杜邦公司采用低溫溶液聚合，干法紡絲，得纖維Nomex,日本帝人公司采用界面聚合，再溶解，用倒章式濕法紡絲裝置進行紡絲，紡出纖維稱為Conex;孟山都公司綜臺干紡和濕紡的優點提出了干噴濕紡工藝。此外，前蘇聯的ΦeHHnox用熱塑擠壓法生產。

(3)芳綸1313酌共聚及表面改性針對聚間苯二甲酰間苯二胺纖維的耐疲勞性、阻燃性、耐光性以及和基體樹脂的浸潤性尚不夠理想等問題，國內外開展了大量的研究。

黎葦等以2，5--氯對苯二甲酰氯(DDC)作為第三單體，將其與間苯二甲酰氯(ICl)、間苯二胺(MPD)在N，N-二甲基乙酰胺(DMAc) 中進行低溫溶液共縮聚反應，合成了含氯取代基的聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂( PMIAC)。他們在芳香聚合物的苯環上部分引入鹵原子，可適度降低大分子鏈的規整性，有效地提高其阻燃性及和基體樹脂的浸潤性。日本的Ozawa Shuji等人發表了由芳族二胺和芳族的二元羧酸的二鹵化物的縮聚反應制備芳族聚酰胺的專利。Lin等研究了通過選擇不同的二胺和二元酰氯可得到不同的重復單元的方法，從而在保持良好的耐熱性能的同時，改進材料的阻燃性能。Lin等采用TCP代替間苯二胺，如果10%質量比的TCP代替間苯二胺，可使其 5%的熱質量損失溫度從260.1℃升高到444.5℃。

間位芳綸高速分散機

散相在外力（重力或離心力）作用下，在連續相中上浮或下沉的結果。在忽略布朗運動效應的靜態條件下，可用Stokes 定律來描述，即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定：

式中

ρs -ρ為分散相與連續相的密度差，g 為重力加速度，d 為分散相顆粒直徑，μ為連續相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續相密度大，顆粒下沉，速度 V 為正值，反之，顆粒上浮，速度為負值。沉降速度大，漿料就容易分層。如果要保持體系穩定，就必須降低沉降速度，對于特定的漿料可以通過減小分散相固體顆粒直徑 d。因為只有當粒徑減至連續相液體分子大小時，顆粒才能穩定、均勻地分散在液體中不發生分離。

通過以上的分析我們可以看出，要提高懸浮液的穩定性，分散相顆粒的粒徑應盡量細小。但應該指出，根據前人所做的大量研究發現，隨著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力引起的分離作用變為次要的因素，但是由于顆粒之間的間距減小，顆粒之間的結合力（范德華力等）起到了重要決定性作用。另外，當顆粒直徑小于某一細小尺寸時，此時，顆粒的布朗運動效應就不能忽略了，所以由于細小顆粒的布朗運動，而使得顆粒之間產生激烈地碰撞。若不加穩定劑，這些情況都會導致顆粒團聚，對體系的穩定是不利的。所以漿料的分散中，顆粒粒徑并非越細越好，要視漿料的特性而定。分散就是要根據物料的特性與特點，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個較窄的尺寸范圍，并達到吸力與斥力的相互平衡，從而保證漿料體系的穩定。

影響分散乳化結果的因素有以下幾點

1 分散頭的形式（批次式和連續式）（連續式比批次好）

2 分散頭的剪切速率 （越大，效果越好）

3 分散頭的齒形結構（分為初齒，中齒，細齒，超細齒，約細齒效果越好）

4 物料在分散墻體的停留時間，乳化分散時間（可以看作同等的電機，流量越小，效果越好）

5 循環次數（越多，效果越好，到設備的期限，就不能再好）

線速度的計算

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。 

– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) 
g 定-轉子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素： 

– 轉子的線速率

– 在這種請況下兩表面間的距離為轉子-定子 間距。 
IKN 定-轉子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm 

速率V= 3.14 X D（轉子直徑）X 轉速 RPM / 60

    高的轉速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是*重要的。根據一些行業特殊要求，依肯公司在ERS2000系列的基礎上又開發出ERX2000超高速剪切乳化機機。其剪切速率可以超過200.00 rpm，轉子的速度可以達到66m/s。在該速度范圍內，由剪切力所造成的湍流結合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒經分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設備,可以達到普通的高壓均質機的400BAR壓力下的顆粒大小.

2、設備特點

•  ERS設備與傳統設備相比：

高效、節能

傳統設備需8小時的分散加工過程，ERS設備1小時左右完成，超細分散效果顯著，能耗*降低；

高速、高品質

傳統設備的攪拌轉速每分鐘幾十轉，帶分散功能的轉速每分鐘1500轉以內，只完成宏觀分散加工，超細分散能力極為有限；ERS設備的轉速每分鐘10000～15000轉之間，超高線速度產生的剪切力，瞬間超細分散漿料中的粉體。

• ERS設備與同類設備相比：

多層多向剪切分散

同類設備的定轉子等部件結構單一，多級多層的結構是單純重復性加工，相同的齒槽結構易發生物料未經分散便通過工作腔的短路現象；

ERS設備的定轉子結構采用多層多向剪切概念，裝配式結構使物料得到不同方向剪切分散，杜絕了短路現象，超細分散更為徹底。

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