部分亞胺化聚酰胺酸鹽制備聚酰亞胺材料及其性能研究.pdf

1、聚酰亞胺(PI)具有優(yōu)異的機械性能、化學穩(wěn)定性、高彈性模量、良好的防輻射性能以及低的吸水性能,越來越受到各國的重視,并在原子能工業(yè)、空間環(huán)境、救險航天、國防建設(shè)、新型建筑、高速交通、海洋開發(fā)、體育器械、新能源、環(huán)境產(chǎn)業(yè)以及防護工具等領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的由聚酰胺酸(PAA)通過兩步法制備聚酰亞胺的方法存在著不足,如:聚酰胺酸易降解,不易長時間存儲;受合成和工藝影響,力學性能還不高;聚酰亞胺纖維的工業(yè)化生產(chǎn)還比較困難,價

2、格也比較高。為了解決這些問題,近年來越來越多的研究人員開展了對其它聚酰亞胺前軀體的研究,本課題設(shè)計研究了一種新的聚酰亞胺前軀體—部分亞胺化聚酰胺酸鹽(PI-PAAS),研究了其水解穩(wěn)定性,以此前軀體制備出PI薄膜和纖維,并對其性能進行了研究。
　　本課題主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.合成出一種新的聚酰亞胺前軀體—PI-PAAS,并通過1H NMR,FT-IR譜圖對其化學結(jié)構(gòu)進行證實。
　　2.通過比較PAA溶液和P

3、I-PAAS溶液的特性粘度以及PAA和PI-PAAS初生薄膜(未完全亞胺化)的力學性能隨存儲時間的變化,發(fā)現(xiàn)PAA溶液的特性粘度和PAA初生薄膜的力學性能隨時間的延長逐步降低,特別在前5天,降低尤為明顯;而PI-PAAS的特性粘度和初生薄膜力學性能則基本保持不變,說明PI-PAAS有著很好的存儲穩(wěn)定性。
　　3.以PAA、PI-PAAS及PAAS為前軀體,通過熱亞胺化法制備出不同的PI薄膜, XRD、SEM測試發(fā)現(xiàn)PI-PAAS為

4、前驅(qū)體制備的PI薄膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)更致密,結(jié)晶度更高;力學性能和熱學性能測試發(fā)現(xiàn),由PI-PAAS為前軀體的PI薄膜的力學性能和熱性能均好于由PAA和PAAS為前軀體得到的PI薄膜。
　　4.通過對PAA和PI-PAAS溶液紡絲性能的研究發(fā)現(xiàn),PAA紡絲溶液在濕法紡絲凝固浴中凝固性能不佳,連續(xù)紡絲比較困難,而PI-PAAS有良好可紡性;對紡絲工藝進行了研究,并以甲醇水溶液為凝固浴,制備出PI-PAAS初生纖維,再經(jīng)過拉伸熱處理得到最后的