聚對苯二甲酰對苯二胺降解及共聚改性研究.pdf

1、聚對苯二甲酰對苯二胺(poly-p-phenylene terephthalamide,PPTA)纖維性能卓越,被廣泛地應用在工業(yè)及一些特殊的領域中。低溫溶液聚合法是生產PPTA聚合體最為成熟且早已工業(yè)化的方法,而PPTA纖維則是由PPTA的液晶溶液經由干噴濕紡法制備而成。但由于PPTA樹脂難溶難熔,必須在濃硫酸中進行液晶紡絲,工藝復雜,設備要求耐強酸腐蝕,加工比較困難,溶解及脫泡工藝中容易發(fā)生降解。而加入第三或第四單體進行共縮聚,是改

2、進其難溶性最有效最徹底的方法,改性后的共縮聚PPTA可溶解于極性有機溶劑中,能夠直接進行紡絲。
　　本文選用自制PPTA原料,采用模擬液晶紡絲工藝過程的方法,討論了紡絲溶解工藝和脫泡工藝中導致PPTA降解的各種影響因素,為PPTA溶解及脫泡工藝的改進提供了理論基礎。同時為了改善PPTA的溶解性能,進行了加入第三單體改性PPTA的研究工作,得到了高分子量的聚合物和具有良好溶液性質的紡絲原液,深入討論了聚合產物的結構、熱性能以及溶液性

3、能,為進一步紡絲奠定基礎。
　　本文在溶解工藝過程中重點討論了原料粒度分布、溶解溫度、溶液濃度、濃硫酸濃度以及溶解時間對物料比濃特性粘度和降解率的影響,得出粒度在100μm適合溶解,83℃,18.5wt％,100%的濃硫酸和1小時的溶解時間為最佳溶解條件,原料降解性最小。在脫泡工藝過程中,在溶解溫度、濃度和時間不變的前提下,著重討論了微量雜質氯化鈣、N-甲基-2-吡咯烷酮、水分以及氫氧化鈣對原料降解性的影響,深入討論其對原料結構和

4、熱性能的影響。
　　為了改善PPTA的溶解性能,本文進行加入第三單體3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)改性研究,得到了具有高分子量的聚合物和具有良好溶液性能的紡絲原液,系統(tǒng)的研究了添加第三單體3,4’-ODA對PPTA的耐熱性的影響,并分析了共聚PPTA的熱分解動力學;研究了以3,4’-ODA為第三單體的PPTA共聚物溶液的流變性。以3,4’-ODA為第三單體的PPTA共聚物溶液為典型的切力變稀流體,溶液的表觀粘度隨著溫度