靜電紡聚酰亞胺纖維的制備及結構性能研究.pdf

1、靜電紡絲是制備聚合物納米連續(xù)纖維的最有效的方法，近年來已經(jīng)通過靜電紡絲制備了不同聚合物納米纖維。靜電紡絲的研究主要集中在聚合物的溶液方面，對于熔體研究的很少，而靜電紡絲要求聚合物能溶于易揮發(fā)的溶劑，這對靜電紡絲的發(fā)展有一定的影響。目前靜電紡絲纖維的應用已經(jīng)在研發(fā)中，主要用來增強納米復合材料，盡管關于靜電紡絲理論的研究已經(jīng)很深入，但是對于其工業(yè)化的研究還有待進一步的發(fā)展。
　　 靜電紡絲技術是基于高壓電場下導電流體產(chǎn)生高速噴射的原

2、理發(fā)展起來的，基本過程是：聚合物溶液或者熔體在幾萬伏的高壓電下表面分布了電荷，克服表面張力后產(chǎn)生射流，射流在運動的過程中伴隨著溶劑的揮發(fā)，發(fā)生固化，最終落到接收板上形成納米纖維氈，電紡絲制得的纖維直徑一般在數(shù)十納米到幾微米之間。
　　 本文研究了聚酰亞胺的靜電紡絲纖維，由于聚酰亞胺具有很大的剛性，因此我們使用聚酰亞胺的前驅體聚酰胺酸溶液進行紡絲，轉化為聚酰亞胺。首先用PDA和ODPA在DMAc中合成聚酰胺酸溶液，研究了反應物濃度

3、、反應時間等對聚酰胺酸溶液特性粘度的影響，從而找出了反應時間快、溶液特性粘度又比較高的條件，之后對溶液的動態(tài)流變性能進行了研究。
　　 合成的聚酰胺酸溶液，稀釋制成了不同質(zhì)量分數(shù)的聚酰胺酸溶液，靜電紡絲制備聚酰胺酸纖維，靜電紡絲中纖維受到電壓、距離、溶液性質(zhì)等方面的影響，因而我們研究了不同的質(zhì)量分數(shù)溶液、電壓和紡絲距離對聚酰胺酸纖維直徑的影響，同時比較了加鹽前后纖維的直徑和形貌的變化，發(fā)現(xiàn)電壓和接收距離對纖維的直徑影響不是很大，

4、加入鹽后纖維的直徑有大幅度的減小，纖維直徑在幾十到幾百納米之間。靜電紡絲得到的聚酰胺酸纖維通過熱處理和化學處理成功轉化成了聚酰亞胺納米纖維，轉化后聚酰亞胺纖維的直徑變小，纖維在轉化過程中脫水酰亞胺化。對纖維進行了TGA、DSC熱分析，發(fā)現(xiàn)酰亞胺化前后纖維的熱性能有很大的變化。聚酰亞胺纖維有很高的耐熱性。
　　 聚酰胺酸纖維熱轉化為聚酰亞胺纖維的過程比較復雜，不同的溫度酰亞胺化的程度不同，實驗分析了不同酰亞胺化溫度下聚酰亞胺的反應