本发明专利技术提供了一种聚酰亚胺纤维，包含具有式（Ｉ）结构的聚合物：其中，ｍ为具有式（ＩＩ）结构的重复单元在所述聚合物结构中的比例，０．８≤ｍ≤０．９５。本发明专利技术还提供了一种上述技术方案所述的聚酰亚胺纤维的制备方法，包括以下步骤：将对苯二胺、４，４′－二氨基二苯醚和３，３′，４，４′－联苯四酸二酐在有机溶剂中混合，进行缩聚反应后得到聚酰胺酸纺丝原液，所述对苯二胺的摩尔数与所述对苯二胺和４，４′－二氨基二苯醚的总摩尔数的比例为０．８～０．９５；将所述聚酰胺酸纺丝原液进行纺丝，得到聚酰胺酸原丝；将所述聚酰胺酸原丝进行酰亚胺化处理，得到聚酰亚胺初生纤维；对所述聚酰亚胺初生纤维进行热牵伸处理，得到聚酰亚胺纤维。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维
，尤其涉及。技术背景聚酰亚胺纤维是一种新型特种纤维，指分子链中含有芳酰亚胺的纤维。聚酰亚胺 纤维具有高强度、高模量、耐高温、阻燃、防辐射、耐化学腐蚀等优点，在原子能工业、空间环 境、航空航天、国防建设、新型建筑、高速交通工具、海洋开发、体育器械、新能源、环境产业 以及防护用具等领域具有良好的应用前景。现有的聚酰亚胺纤维的制备方法包括一步法和两步法两种，一步法是指采用聚酰 亚胺溶液直接进行纺丝制备聚酰亚胺纤维，这种方法纺制的原丝无需再进行酰胺化，工艺 流程短，得到的聚酰亚胺纤维力学性能高，但是这种方法要求聚酰亚胺聚合物具有可溶性， 且所使用的溶剂一般为毒性较大的对氯苯酚等酚类溶剂，导致其制备成本非常高，不利于 工业化应用，也降低了聚酰亚胺纤维的耐热性能和耐溶剂性能。两步法是先将二胺和二酐 进行缩聚反应生成聚酰胺酸原液，然后进行纺丝，再将原丝进行亚胺化处理最后得到聚酰 亚胺纤维，这种方法由于成本低廉，适于工业化开发而获得了广泛的应用。在采用两步法制备聚酰亚胺纤维时，通常采用原料成本相对较低的4，4' -二 氨基二苯醚(ODA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)为原料，如kung Koo Park等开发的 PMDA-ODA型聚酰亚胺纤维，其拉伸强度为0. 40GPa，初始模量为5. 2GPa(Park S. k，Farries R. J. Polymer, 2001，42，10087)。美国专利文献 US5023034 公开了一种 PMDA-ODA 型聚酰亚 胺纤维，其拉伸强度为0. 21GPa，初始模量为3. 5GPa。由此可见，以ODA和PMDA为原料制备 的聚酰亚胺纤维虽然成本较低，但是力学性能也较差。现有技术通常通过在聚酰亚胺分子 链中引入其他结构来提高聚酰亚胺纤维的力学性能，如申请号为200810051095.4的中国 专利文献公开了一种以0DA、PMDA和3，4'-联苯二酐为原料制备的聚酰亚胺纤维，由于引 入了联苯结构，其纤维断裂强度为1.3GPa，模量为20. 6GPa ；同时公开了一种以对苯二胺、 2,2' -二(三氟甲基)-4，4'-联苯二胺和PMDA为原料制备的聚酰亚胺纤维，其纤维断裂 强度为0. 6GPa，模量为14. BGPa0虽然上述聚酰亚胺纤维的力学性能有所提高，但是其力学 性能仍不够高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种聚酰亚胺纤维及其制备方 法，本专利技术提供的聚酰亚胺纤维具有良好的力学性能，尤其具有较高的强度。本专利技术提供了一种聚酰亚胺纤维，包含具有式(I)结构的聚合物权利要求1. 一种聚酰亚胺纤维，包含具有式(I)结构的聚合物2.权利要求1所述的聚酰亚胺纤维的制备方法，包括以下步骤将对苯二胺、4，4' -二氨基二苯醚和3，3' ,4,4'-联苯四酸二酐在有机溶剂中混 合，进行缩聚反应后得到聚酰胺酸纺丝原液，所述对苯二胺的摩尔数与所述对苯二胺和4， 4' - 二氨基二苯醚的总摩尔数的比例为0. 8 0. 95 ；将所述聚酰胺酸纺丝原液进行纺丝，得到聚酰胺酸原丝；将所述聚酰胺酸原丝进行酰亚胺化处理，得到聚酰亚胺初生纤维；对所述聚酰亚胺初生纤维进行热牵伸处理，得到聚酰亚胺纤维。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述对苯二胺和4，4'-二氨基二苯 醚的总摩尔数与所述3，3' ,4,4'-联苯四酸二酐的摩尔数的比例为1 0.95 1.05。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N’-二甲基甲酰 胺、N，N’ - 二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚反应的温度为-10°C 500C ；所述缩聚反应的时间为池 10h。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺酸纺丝原液中，所述聚酰 胺酸的质量浓度为5% 30%。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将所述聚酰胺酸纺丝原液进行纺丝 具体包括以下步骤将所述聚酰胺酸纺丝原液过滤、真空脱泡后，通过喷丝孔挤出；将通过喷丝孔挤出得到的挤出物经空气层进入凝固浴凝固，再经过洗涤、干燥后，得到 聚酰胺酸原丝。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将所述聚酰胺酸原丝进行酰亚胺化 处理具体包括以下步骤以氮气为亚胺化环境，将所述聚酰胺酸原丝进行升温热处理。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为50°C 400°C；所 述升温的速度为l°c /min 10°C /min。10.根据权利要求2 9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述热牵伸的牵伸温度为350°C 550°C，所述热牵伸的牵伸倍率为2 4倍。全文摘要本专利技术提供了一种聚酰亚胺纤维，包含具有式(I)结构的聚合物其中，m为具有式(II)结构的重复单元在所述聚合物结构中的比例，0.8≤m≤0.95。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的聚酰亚胺纤维的制备方法，包括以下步骤将对苯二胺、4，4′-二氨基二苯醚和3，3′，4，4′-联苯四酸二酐在有机溶剂中混合，进行缩聚反应后得到聚酰胺酸纺丝原液，所述对苯二胺的摩尔数与所述对苯二胺和4，4′-二氨基二苯醚的总摩尔数的比例为0.8～0.95；将所述聚酰胺酸纺丝原液进行纺丝，得到聚酰胺酸原丝；将所述聚酰胺酸原丝进行酰亚胺化处理，得到聚酰亚胺初生纤维；对所述聚酰亚胺初生纤维进行热牵伸处理，得到聚酰亚胺纤维。文档编号D01D5/14GK102041577SQ20101057226公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日专利技术者丁孟贤, 李国民, 邱雪鹏, 高连勋, 黄森彪 申请人:中国科学院长春应用化学研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚酰亚胺纤维，包含具有式（Ⅰ）结构的聚合物：＊＊＊（Ⅰ）其中，ｍ为具有式（Ⅱ）结构的重复单元在所述具有式（Ⅰ）结构的聚合物结构中的比例，０．８≤ｍ≤０．９５：＊＊＊（Ⅱ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄森彪，邱雪鹏，高连勋，丁孟贤，李国民，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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