含有第三單體的改性聚酰亞胺纖維制備的研究.pdf

1、聚酰亞胺(PI)纖維由于其分子鏈的剛性結(jié)構(gòu)而具有耐高溫、耐輻射、絕緣等性能，越來越多地被應(yīng)用于航天航空、過濾凈化、電子信息等領(lǐng)域。聚酰亞胺纖維的強(qiáng)度在工業(yè)生產(chǎn)中一直很難得到提高，采用 P84紡制的纖維雖然耐熱性良好，但力學(xué)性能仍然不佳。目前，利用聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，致力于研究提高其強(qiáng)度，在良好耐熱性能的基礎(chǔ)上制備一定力學(xué)性能的PI纖維是該種纖維發(fā)展和重要研究的方向之一。在實(shí)際生產(chǎn)中，一步法生產(chǎn)的纖維雖然力學(xué)性能較好，但所用有毒溶劑對(duì)

2、身體和環(huán)境皆有害，且回收措施有一定危險(xiǎn)，總體成本較高；二步法可控條件較多，紡絲成纖順利，但克服其內(nèi)部缺陷，制備高強(qiáng)度聚酰亞胺纖維的水平仍有待提高。本文根據(jù)加入第三單體共聚得到的改性聚酰胺酸(PAA)溶液進(jìn)行濕法紡絲，再對(duì)聚酰胺酸初生纖維進(jìn)行熱亞胺化及熱拉伸，最后得到性能優(yōu)良的聚酰亞胺纖維。在聚酰胺酸纖維紡絲工藝中，該紡絲溶液濃度較高，對(duì)纖維性能有著一定的意義及改善，而對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用來說，也是一個(gè)突破。
　　以4,4’一二氨

3、基二苯醚(ODA)、三甲基間苯二胺(TMmPDA)、四羧基聯(lián)苯二酐(BPDA)為原料，二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，聚合得到固含量約為20％的聚酰胺酸紡絲溶液，升溫后粘度下降，流動(dòng)性較好，利于紡絲。制備成膜后測試基本性能，可知聚酰亞胺薄膜呈現(xiàn)疏水性、是良好的絕緣體，吸水少，有一定的抗紫外效果，力學(xué)性能良好，討論以上結(jié)果表明該聚酰胺酸溶液有可紡性。
　　在濕法紡聚酰胺酸初生纖維時(shí)，對(duì)其制備過程、制備條件等因素進(jìn)行了研究。綜合分析凝

4、固值、三元相圖及纖維形貌，在室溫下選擇一定比例(20:80)的DMAc/水作凝固浴最為適宜，除了安全及成本方面的考慮，該凝固浴不會(huì)使纖維凝固過快導(dǎo)致皮芯結(jié)構(gòu)和缺陷，也不會(huì)凝固過慢而無法成纖，影響性能。還確定了水洗條件：溫度為60℃，時(shí)間10-30秒內(nèi)，可得到可拉伸的有光澤初生纖維。
　　得到聚酰胺酸纖維后，采用熱失重法初步探索了熱亞胺化的動(dòng)力學(xué)過程，并采用傅立葉變換紅外光譜法（FTIR）、纖維強(qiáng)度測試等方法對(duì)改性聚酰亞胺纖維進(jìn)行了