共混聚酰亞胺納米纖維的制備及其性能表征.pdf

1、本論文簡述了聚酰亞胺的綜合性能及其PI性能改進(jìn)方法，通過聚酰亞胺的預(yù)聚體聚酰胺酸溶液的混合，得到聚酰胺酸的共混物，并經(jīng)電紡和高溫亞胺化制備了共混聚酰亞胺納米纖維膜，達(dá)到改性的目的。聚酰亞胺因具有優(yōu)異的熱性能，被廣泛地關(guān)注和應(yīng)用。本文設(shè)計和合成了三種不同分子結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺預(yù)聚體，并通過電紡絲技術(shù)制備了它們的二元和三元共混聚酰亞胺納米纖維膜，測試了它們的熱性能、機(jī)械性能和熱機(jī)械性能。 本論文主要研究工作包括： 1．二元共混B

2、PDA-BPA/BPDA-ODA聚酰亞胺納米纖維：由BPDA-BPA聚酰胺酸與BPDA-ODA聚酰胺酸按不同比例進(jìn)行混合，經(jīng)電紡和高溫亞胺化制備而成。BPDA-BPA PAA與BPDA-ODA PAA的配比在4：6時，共混聚酰亞胺納米纖維的抗拉強(qiáng)度最大，拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和斷裂伸長率分別為1．3 GPa、7．7 GPa和15．80%。相應(yīng)BPDA-BPA均聚聚酰亞胺納米纖維膜的機(jī)械性能為416 MPa、12．1 GPa和2．59%； B

3、PDA-ODA均聚聚酰亞胺納米纖維膜的為458 MPa、4．5 GPa和27．08%。 2．三元共混BPDA－PRM/BPDA-PDA/BPDA-MPD聚酰亞胺納米纖維：固定BPDA-PRM聚酰胺酸的比例為40%，將BPDA-PDA聚酰胺酸與BPDA-MPD聚酰胺酸在60%比例下進(jìn)行組合配比，經(jīng)電紡和高溫亞胺化制備而成。BPDA-MPDPAA與BPDA-PDA PAA的配比在6：4時，共混聚酰亞胺納米纖維的抗拉強(qiáng)度最大，拉伸強(qiáng)度

4、、拉伸模量和斷裂伸長率分別為962 MPa、9．2 GPa和12．84%；相應(yīng)BPDA-PRM均聚聚酰亞胺納米纖維膜的機(jī)械性能為346 MPa、8．2 GPa和6．31%； BPDA-MPD均聚聚酰亞胺納米纖維膜的為236 MPa、3．1 GPa和69．34%；BPDA-PDA均聚聚酰亞胺納米纖維膜的為670 MPa、15．4 GPa和5．79%。 共混聚酰亞胺納米纖維膜用機(jī)械性能測試儀、動態(tài)力學(xué)分析儀（DMA）、熱失重分析儀（

5、TGA）、差熱掃描分析儀（DSC）等進(jìn)行表征。共混聚酰亞胺納米纖維膜表現(xiàn)出優(yōu)于相應(yīng)均聚聚酰亞胺納米纖維膜的性能。 3．三種不同分子結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸溶液，通過電紡和高溫亞胺化過程制備得到相應(yīng)的聚酰亞胺納米纖維膜。用動態(tài)力學(xué)分析儀（DMA）和熱失重分析儀（TGA）測定聚酰亞胺纖維膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及熱失重；用熱機(jī)械分析儀（TMA）測定三種PI納米纖維膜機(jī)械性能隨測定溫度升高的變化趨勢。三種PI納米纖維膜都表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐熱性