一种聚酰胺酸和其聚酰亚胺纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚酰胺酸和其聚酰亚胺纤维及其制备方法。所述聚酰胺酸具有下式1所示结构，其中Ar为含桥联结构的芳香族残基；m为具有式2结构的重复单元在所述聚酰胺酸中的摩尔比例，0.6≤m≤0.9。本发明专利技术的聚酰亚胺纤维的断裂强力大于3.0GPa，模量大于100GPa，断裂伸长率大于4％，解决了现有技术中存在高强高模型聚酰亚胺纤维亚胺化过程中较脆，断裂伸长率普遍较低，不利于连续生产和进一步加工的问题。不利于连续生产和进一步加工的问题。不利于连续生产和进一步加工的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺酸和其聚酰亚胺纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酰亚胺领域，具体地说，是涉及一种聚酰胺酸和其聚酰亚胺纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺(Polyimide，PI)纤维作为高性能有机纤维，具备高强、高模、耐高低温、耐辐射等优异性能，适合高温、高热等极端条件下使用，在航空航天、海洋工程、先进轨道交通和高温过滤等领域有极其重要的应用。
[0003]随着科技的发展，PI纤维应用范围不断扩大，日益渗透到从民用、工业到国防的各个领域，更高的强度和模量成为一个重要且具有挑战性的追求目标。但全球PI纤维技术主要集中在国外，对中国限量出口。而国内纤维缺乏高性能产品，应用主要集中在耐热和耐辐射领域，质量不稳定，机械性能普遍较差、毛丝断丝多，制约了其市场推广。
[0004]目前高强高模型聚酰亚胺纤维主要通过共聚或引入杂环二胺，为聚合物带来更高的刚性或氢键以提供分子链间作用，从而影响聚合物中分子链的排列、结晶性，为聚酰亚胺纤维赋予更高的力学性能。但这类分子结构中杂环和苯环密度较高，刚性较大，存在亚胺化过程中纤维脆性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺酸，具有下式(1)所示结构：其中，Ar为含桥联结构的芳香族残基；m为具有式(2)结构的重复单元在所述聚酰胺酸中的摩尔比例，0.6≤m≤0.9，2.根据权利要求1所述的聚酰胺酸，其特征在于：Ar选自以下结构式所示的芳香族残基中的一种，其中，R1为H-、CH
3-、Cl-、Br-、F-、CH3O-；0.7≤m≤0.8。3.一种根据权利要求1或2所述聚酰胺酸的制备方法，包括以下步骤：将二胺单体和3,3
’
4,4
’-
联苯四甲酸二酐进行缩聚反应得到所述聚酰胺酸，其中所述二胺单体包括2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑和含桥联结构的芳香族二胺单体。4.根据权利要求3所述的聚酰胺酸的制备方法，其特征在于：3,3
’
4,4
’-
联苯四甲酸二酐的摩尔量与二胺单体的总摩尔量的比例为(0.95～1.05):1，优选为(0.98～1.02):1；和/或，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的摩尔量与二胺单体的总摩尔量的比例为(0.6～0.9)：1，优选为(0.7～0.8)：1。5.根据权利要求3所述的聚酰胺酸的制备方法，其特征在于：所述含桥联结构的芳香族二胺单体具有下式(3)所示结构：
H2N-Ar-NH2ꢀꢀꢀꢀ
(3)，其中，Ar选自以下结构式所示的芳香族残基中的一种，R1为H-、CH
3-、Cl-、Br-、F-、CH3O-。6.根据权利要求5所述的聚酰胺酸的制备方法，其特征在于：所述含桥联结构的芳香族二胺单体选自2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、全间位三苯二醚二胺、4,4'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯硫醚中的至少一种。7.一种聚酰亚胺，具有下式(4)所示结构：其中，Ar为芳香族残基；n为具有式(5)结构的重复单元在所述聚酰亚胺中的摩尔比例，0.6≤n≤0.9，优选地0.7≤n≤0.8，8.根据权利要求7所述聚酰亚胺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪，崔晶，孙旭阳，林程，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：