靜電紡聚酰亞胺纖維的制備及結(jié)構(gòu)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(yīng)用已經(jīng)在研發(fā)中，主要用來增強(qiáng)納米復(fù)合材料，盡管關(guān)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(jìn)一步的發(fā)展。
　　 靜電紡絲技術(shù)是基于高壓電場下導(dǎo)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(yùn)動(dòng)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(qū)體聚酰胺酸溶液進(jìn)行紡絲，轉(zhuǎn)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(yīng)物濃度

3、、反應(yīng)時(shí)間等對聚酰胺酸溶液特性粘度的影響，從而找出了反應(yīng)時(shí)間快、溶液特性粘度又比較高的條件，之后對溶液的動(dòng)態(tài)流變性能進(jìn)行了研究。
　　 合成的聚酰胺酸溶液，稀釋制成了不同質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)溶液、電壓和紡絲距離對聚酰胺酸纖維直徑的影響，同時(shí)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(xué)處理成功轉(zhuǎn)化成了聚酰亞胺納米纖維，轉(zhuǎn)化后聚酰亞胺纖維的直徑變小，纖維在轉(zhuǎn)化過程中脫水酰亞胺化。對纖維進(jìn)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(zhuǎn)化為聚酰亞胺纖維的過程比較復(fù)雜，不同的溫度酰亞胺化的程度不同，實(shí)驗(yàn)分析了不同酰亞胺化溫度下聚酰亞胺的反應(yīng)