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研 究与 开 发 C合HIN成A纤SYNT维HET工IC业FI，B2E0R09I，N3D2US(5T)RY：1 PPD对 PAA溶液性质及其纤维结构的影响 蔡小川 许 伟 黄荣辉 刘 向阳 顾 宜 叶光斗 (四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室，四川 成都 610065) 摘 要 ：以均苯四酸二酐(PMDA)和4，4-二氨基二苯醚(ODA)以及PMDA，ODA和对苯二胺(PPD)共聚合 成聚酰胺酸 (PAA)，经湿法纺丝制备PAA纤维。研究了PPD的引入对 PAA原液性质及其纤维形态结构的 影响。结果表明：PAA的特性粘数随着PPD含量增加而提高；PPD的引入使PAA的凝固性能及其纤维力学 性能提高；凝固浴为水／乙醇，水含量较高时，含有PPD的PAA纤维截面结构变得疏松多孔；凝固浴为A ／N- 甲基吡咯烷酮，水体积分数为70％～80％时，得到致密无孔的改性PAA纤维。 关键词 ：聚酰亚胺纤维 聚酰胺酸纤维 凝固性能 结构 中图分类号：TQ342．73 文献识别码：A 文章编号：1001．0041(2009)05—0001—04 聚酰亚胺(PI)纤维具备较高强度和模量、特 有两种，分别为水／乙醇混合溶液和7~NMP混合 别是耐高温和耐辐射性、良好的电绝缘性和生物 溶液，第一和第二洗浴均为乙醇。PAA溶液通过 相容性等诸多优点，已广泛应用在消防、电子、生 过滤脱泡后注入纺丝料筒中，采取气压式方法使 物医疗、航空航天和军事工业领域 。关于PI 纺丝原液通过喷丝孔挤出到凝固浴中凝固成形。 纤维的研究已有很多，但是力学性能好 、成本较低 喷丝孔规格为直径 0．2mm，20孔 。凝 固的纤维 的PI纤维还很少 J。为了提高纤维的力学性 在第一和第二辊以及第二和第三辊之间进行两次 能，作者将具有刚性结构的对苯二胺 (PPD)引入 拉伸。拉伸后卷绕得到的PAA纤维在60qC下真 到均苯 四酸二酐／4，4一二氨基二苯醚 (PMDA／ 空干燥 10h。 ODA)体系中与 PMDA和ODA进行共聚合，得到 1．4 测试与表征 改性 PMDA／ODA型聚酰胺酸(PAA)纤维。研究 凝固值：在25℃下，用不同比例的 乙醇或 了PPD对纺丝溶液性质、纤维成形条件、PAA纤 水／NMP混合溶液对含 固体质量分数为 1％的 维的形貌结构的影响。 PAA稀溶液进行滴定，然后测定并计算出使 1mL PAA溶液变混浊时所消耗的凝固浴的体积，定义 1 实验 为凝固浴的凝固值，以此表征该凝固浴的凝固强 1．1 原料 度。凝固值越大，表明凝固浴凝固能力越弱。 PMDA，ODA，PPD：工业级，上海合成树脂研 [叼]：采用乌氏粘度计在30℃下进行测试。 究所产；N一甲基吡略烷酮 (NMP)：河南濮养迈奇 纤维截面形貌：采用 日本JEOL公司的JSM- 精细化工有限公司产。 5900LV型扫描电镜进行观察 ，电压为 50kV，放 1．2 PAA原液的合成 大倍数2000倍。 将一定量的 PPD与 ODA加入到装有 NMP 纤维化 学结构：采用美 国 Nicolet公 司 的 的三颈瓶中(其中PPD摩尔分数为0，30％，40％， Nicolet560型傅立叶变换红外光谱仪进行表征， 50％，60％，70％，80％)，在5℃下搅拌充分溶解 ， 分辨率 2cm～，扫描范围400～4000cm～。 然后加入等摩尔的PMDA，分两次加入 ，分别为二