醚酐型聚酰亞胺無紡布的制備及結(jié)構(gòu)、性能研究.pdf

1、高壓靜電紡絲是帶電荷的高分子溶液或熔體在靜電場(chǎng)中流動(dòng)或變形，然后經(jīng)溶劑蒸發(fā)或熔體冷卻而得到纖維狀物的過程。與傳統(tǒng)紡絲法制造纖維的技術(shù)相比，高壓靜電紡絲技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其制備的纖維具有比表面積大、長(zhǎng)徑比高、纖維精細(xì)度與均一度高的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得經(jīng)高壓靜電紡絲技術(shù)制得的纖維無紡布具有孔隙率高、比表面積大的優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能。因此其在復(fù)合材料、增強(qiáng)材料、膜分離材料、超敏感傳感器、組織工程、防護(hù)材料等領(lǐng)域具有重大的潛在應(yīng)用價(jià)值。 聚酰亞

2、胺(Polyimide，簡(jiǎn)稱PI)作為一種高性能工程材料，在高溫下具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，如良好的耐熱性、介電性、耐輻射性、阻燃性和高強(qiáng)度、高模量、無毒等一系列優(yōu)異性能。已作為多種材料廣泛應(yīng)用于微電子包裝、高溫粘合劑及復(fù)合材料等工業(yè)領(lǐng)域。而高壓靜電紡絲技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，有制備各種纖維及其無紡布的優(yōu)勢(shì)。通過靜電紡絲技術(shù)制備聚酰亞胺無紡布具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值。 本項(xiàng)目針對(duì)聚酰亞胺聚合物高強(qiáng)高模的特點(diǎn)，從醚酐型聚酰亞胺出

3、發(fā)，以含醚鍵(-O-)柔性官能團(tuán)的醚酐(ODPA：3,3'，4，4'-二苯四甲酸二醚酐)和二胺(ODA：4，4'-二氨基二苯醚)為縮聚單體，DMAC或DMF為溶劑，合成聚酰胺酸(PAA)溶液，然后利用高壓靜電紡絲技術(shù)制備出PAA無紡布，經(jīng)不同熱亞胺化工藝處理，使PAA無紡布發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚酰亞胺(PI)，得到一系列ODPA-ODA型PI無紡布。采用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、廣角X射線衍射儀(WAXD)

4、和熱重分析儀(TG)分別表征和分析了無紡布的化學(xué)結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、熱性能，結(jié)果表明：300℃時(shí)的熱亞胺化升溫程序，完全能使聚酰胺酸轉(zhuǎn)化成為聚酰亞胺；PI無紡布中氧元素實(shí)際含量偏低、碳和氮兩元素實(shí)際含量偏高；在熱亞胺化過程中經(jīng)固定獲得的PI無紡布即使在較高的溫度下，也保持了PAA無紡布的織態(tài)結(jié)構(gòu)。PAA無紡布夾在兩塊無塵玻璃板中間直接放到干燥箱中，階梯升溫得到的PI無紡布，與PAA無紡布在120℃下先放置2h后，再進(jìn)行階梯升溫得到的無紡布