纳米纤维基可水洗口罩的制备及性能

以不同质量分数的聚酰胺酸(PAA)溶液为前驱体，采用静电纺丝法制备不同结构的PAA纳米纤维膜，并对其微观形貌进行表征。结果表明，当PAA的质量分数为20%时，静电纺纳米纤维表面光滑且直径均匀。测试不同面密度下PAA纳米纤维膜的过滤性能及力学性能，结果显示，面密度为5 g/m²的PAA纳米纤维膜具有较为优异的过滤性能及力学性能。进一步探究热交联工艺对聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜成型的影响，并将逐级交联20 min处理后的PI纳米纤维膜与熔喷层、针织层复合，得到具有多层结构的纳米纤维防护口罩，结果表明，口罩的初始过滤效率高达98.1%,水洗30次后仍可保持81.8%的过滤效率。由此可见，PI纳米纤维膜具有优异的结构稳定性与过滤性能，对提升口罩的耐水洗性具有重要意义。     

PPAE和改性PPTA的合成及性能表征

本文通过对苯二甲酰氯(TPC)和4,4′—二氨基二苯醚(DAE)在 N—甲基吡咯烷酮(NMP)—6%CaCl_2溶液体系中低温溶液缩聚合成了聚对苯二甲酰对二氨基二苯醚酰胺(PPAE),聚合物的对数比浓粘度(η_(inh))达到2.22.通过 DAE,对苯二胺(PPD)和 TPC 三元共缩聚制得改性聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),并考察了 DAE 用量、叔胺添加剂等对聚合体η_(inh)及溶解性能的影响,对制得的二种类型的聚合体进行了IR、TG 电镜扫描等分析表征.     

聚酰亚胺泡沫材料制备工艺研究

采用两步法合成聚酰亚胺(PI)泡沫,考察3种去除N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂的工艺对PI泡沫性能的影响。以均苯四甲酸酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为原料,在DMAc中合成聚酰胺酸(PAA)溶液,用边加水边超声、加水后超声和加水后静置的3种工艺萃取溶剂,最后经高温热亚胺化法制备得到PI泡沫。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试仪、导热系数测试仪、静态热分析仪等考察样品的结构和性能。结果表明:超声处理的泡沫内部主要以层状的网络结构为主,而静置工艺的泡沫内部可见明显孔洞(孔径5～20μm);两种超声工艺制备得到的泡沫导热系数为0.08～0.09 W/(m·K);3种泡沫具有相似的热分解温度和玻璃化转变温度,热分解5%的温度为552～568℃,玻璃化转变温度为325～328℃。因此,PI泡沫具有较好的耐热性。     

共缩聚聚酰胺酸和聚酰亚胺的合成与表征

以4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)为二胺单体,均苯四甲酸酐(PMDA)和3,3′,4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)为二酐单体,低温溶液聚合生成一种共缩聚聚酰胺酸(PAA).然后亚胺化脱水环化生成共缩聚聚酰亚胺.通过特性粘度([η])、红外光谱(FT—IR)、热重分析(TG)和X衍射分析(XRD)等对聚合物进行了一系列的结构表征和性能测试.FT-IR表明,在1777 cm~(-1)和1723 cm~(-1)处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明.PI的10%热失重温度为568℃;XRD表明,PI的结晶度较低且分子链间距d为0.5069 nm.     

聚酰亚胺纤维的耐热性

本文研究了干法纺制的聚酰亚胺(PI)纤维的耐热性,並与芳纶1414纤维(相当于美国的Kevlar)作了对比。得到的结果是:①PI纤维的耐热性优于芳纶1414纤维;②PI纤维在250℃下保持原强50%以上,在室温～450℃下断裂伸长百分率基本保持不变;从热天平求得的PI纤维活化能为21.3千卡/摩尔;热老化的强度半衰期方程式为1n г=1.07×10~4/T-12.7;③未牵伸PI纤维为无定形结构,老化后未见发生变化;经牵伸后的PI纤维在老化(300℃,1000小时)后,结晶度和取向度都有上升;④在PI的红外光谱上,观察到某些吸收峰透过率的相对差异可作为定性判别是否有结晶存在的依据。     

高导热聚酰亚胺复合材料的性能

采用原位聚合法,以六方氮化硼(h-BN)为填料、均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂制备功能性聚酰亚胺(PI)复合材料。考察填料h-BN质量分数对PI复合材料导热系数、力学性能和摩擦磨损性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、导热系数测试仪和摩擦磨损试验机等对PI复合材料进行表征。结果表明:与纯PI相比,h-BN改性后的PI复合材料的拉伸强度和弹性模量均有较大的提高;随着h-BN质量分数的提高,PI复合材料的导热系数逐渐增大(最大导热系数为0.289 W/(m·K)),干摩擦因数逐渐降低(最低摩擦因数为0.196),磨擦表面温度显著下降,磨损率呈先减小后增大的趋势(最低磨损率为6.76×10~(-14) m~3/(N·m))。     

含有生物质纤维的聚酰亚胺薄膜的制备及性能测试

聚酰亚胺(polyimides,PI)是以二酐或二胺合成的耐高温聚合物,因其耐高温性能强成为使用温度最高的工业化聚合物材料之一。针对目前PI薄膜在强度方面存在的断裂延伸率低、拉伸强度低等问题,通过调节聚合物的质量浓度、比例、加料方式、加入生物质纤维等方式制得了不同强度的聚酰亚胺薄膜。以4,4-二氨基二苯醚和3,3,4,4-联苯四甲酸二酐作为反应的前驱体,在交联剂的存在下,采用正加料法制备聚酰胺酸(polymer polyacrylic acid, PAA),将制备好的PAA放置在表面铺有均匀藕丝的培养皿中,加热使其亚胺化,制得聚酰亚胺薄膜。结果表明含有藕丝的聚酰亚胺薄膜的断后标距和弹性模量均低于未掺杂藕丝的薄膜,其中PI-2%藕丝断裂延伸率为6.49%,抗拉强度达67.33 MPa,最大力数据为57.47 N,远高于未掺杂藕丝薄膜力学数据。研究表明藕丝纤维的加入在一定程度上增强了薄膜的力学性能。     

高分子量聚对二苯砜对苯二甲酰胺的合成研究

本文详尽研究了合成高分子量 PDSTA 的方法.TPC 和 DDS 在含1～3%CaCl_2或1%LiCl 的 DMAC 溶液体系中缩聚,当单体摩尔浓度为0.40M,摩尔比为1.0:1.0时,5min 后分子量即接近极大值,反应后期加入等当量的 Ca(OH)_2或CaO 有利于分子量提高,可制得ηinh=2.20～2.45的 PDSTA,并对聚合物的物性进行了测试表征.     

PI/TiO2杂化薄膜的制备与性能研究

以均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用溶胶-凝胶法合成TiO2溶胶,通过两步法制备聚酰亚胺(PI)/TiO2杂化薄膜.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射,对杂化薄膜的微观形貌及结构进行表征,讨论了TiO2掺杂量对杂化薄膜紫外-可见光透过率和力学性能的影响.结果表明:PI杂化薄膜中存在TiO2空间网络结构;杂化薄膜与纯膜相比,结晶度下降,透明度也出现一定程度的下降;当TiO2掺杂量为3%时,杂化薄膜表现出较佳的力学性能.     

在γ-射线下聚酰亚胺纤维性能和结构的变化

具有结构的聚酰亚胺(PI)干钫纤维,藉x-射线衍射求得了结晶度13.5%,结晶取向度79～86%,晶粒大小20～40(?),沿子午向的等同周期16.4(?)。该纤维经γ-射线累积剂量至0.8×10~(10)rad辐照后,发生下列变化:①大分子聚集态的结晶部份基本不变而无定形部份变化较大,表现在未牵伸无定形纤维双折射△n下降33.6%,牵伸后含结晶的纤维△n下降32.4%;②PI纤维虽发生降解和交联,但从IR光谱上未见有化学官能团消失或产生,故降解和交联点的位置可由HMO法近似地给予确定;③PI的Tg由366℃上升至386℃,牵伸后纤维的密度由1.44上升至1.45,拉伸强度下降50%,模量由91g/d上升至112g/d。从TMA和DSC测量到的热变形温度T_D=520℃和热分解起始温度T_i=535℃始终未起变化。因而,企图通过辐射交联以提高PI纤维耐热性的希望似不太大。     

新型热塑性的双酮酐型聚酰亚胺的合成与性能研究

以4,4’-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)和1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(BAPB)为单体,采用2步溶液缩聚法,制得高相对分子质量的聚酰胺酸(PAA)溶液,经4种亚胺化工艺合成了TDPA/BAPB型聚酰亚胺(PI)树脂.通过FT-IR、WAXD、DSC、TGA、溶解性能等对PI树脂进行测试和表征.FT-IR表明4种方法均形成了酰亚胺结构,WAXD及DSC分析表明TDPA/BAPB型PI为部分结晶型结构,熔融温度(T_m)为363～370 ℃,TGA测试揭示乙酸酐/吡啶化学亚胺化PI耐热性能最佳,且较其它3种方法溶解性也更好,可溶于DMSO、NMP、间甲酚等强极性溶剂中.PAA溶液流延成膜性能良好,热亚胺化PI薄膜具有较好的力学性能,拉伸强度为118.3 MPa,弹性模量为2.5 GPa.     

静电纺丝制备聚酰亚胺无纺布纤维膜工艺及性能研究

利用含氟聚酰胺酸(PAA)为原料,采用静电纺丝技术制备聚酰胺酸无纺布毛毡,通过热处理亚胺化制备含氟聚酰亚胺(PI)无纺布用作锂电池隔膜。实验探讨了制备PAA毛毡的纺丝参数:浓度、电压、流量和PI隔膜热处理温度。表征热处理前后无纺布隔膜拉伸性能、孔隙率和吸液率,并与商用隔膜Celgard 2320进行对比。PAA毛毡具有较高的吸液率和空隙率,是理想的锂电池隔膜材料,但是热处理后PI隔膜孔隙率和吸液率低至3.86%和78.17%,根本原因是热处理过程出现纤维热熔,堵塞了空隙。实验为后续研究提供一系列合理的纺丝参数。     

热处理对PBST纤维聚集态结构和力学性能的影响

将生物可降解高分子材料聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)纤维在不同温度、牵伸倍数和热定型时间下热处理后,分别用差示扫描量热仪(DSC)、热台偏光显微镜(POM)、强力仪等测试其聚集态结构和力学性能的变化.研究结果表明,在热处理条件下,PBST纤维的聚集态结构和力学性能随着牵伸倍数、热处理温度和热处理时间的变化而变化,纤维聚集态结构的变化是纤维力学性能变化的内在原因.     

P(AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能研究

以丙烯酸和丙烯酰胺为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂。采用傅里叶变换红外光谱和热重分析对产品的结构和性能进行了表征。研究了单体质量配比、丙烯酸中和度、引发剂及交联剂用量对树脂吸水率的影响。当mAA:mAM=4∶1,mAPS/(mAA+mAM)=0.8%,mMBA/(mAA+mAM)=0.05%,AA中和度为90%时,树脂吸水率最高,为1 124g/g,且该条件下制备的树脂具有良好的保水性能。     

新型双马来酰亚胺树脂的合成及其碳纤维复合材料性能的研究

本文介绍了以N,N＇—亚甲基二对亚苯基双马来酰亚胺(BMI)与活泼亚甲基化合物——丙二腈、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯进行Michacl加成反应制成一类新型双马来酰亚胺树脂BMI—1～4。用于碳纤维复合材料的树脂是在BMI:活泼亚甲基化合物=1:0.7摩尔比下合成的,这种树脂的碳纤维复合材料具有较好的加工性、力学性能和热性能。     

三元共聚型聚酰亚胺的合成

提出了一种合成三元共聚型聚酰亚胺的方法,即用单体,均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3′,4,4′-二苯酮四甲酸二酐(mA)、4,4′-二氨基二苯醚(0DA),在溶剂N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)或N-甲基吡咯烷酮中,低温共缩聚制成三元共聚型聚酰亚胺,给出了合成工艺条件及配方,并对其性能等进行了测试,与其他聚酰亚胺进行了比较．该产品可用于制造耐高温绝缘薄膜、浸渍漆等．     

凝固浴条件对内衬型偏聚氟乙烯中空纤维膜结构与性能的影响

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)编织管为内衬支撑材料,采用非溶剂诱导相分离法和水平涂覆工艺制备内衬型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,通过改变凝固浴剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)质量分数与温度等制膜工艺参数,改善用于膜生物反应器(MBR)中的内衬型PVDF中空纤维膜结构与性能。结果表明:膜分离层的孔径受DMAC质量分数与温度影响,降低DMAC质量分数或温度可以减小膜分离层孔径,膜通量减小;涂覆皮层的拉伸强度与爆破强度随凝固浴温度升高而增大,DMAC质量分数对它们的影响不显著;剥离强度与凝固浴温度、DMAC质量分数无关,保持在0.10 MPa左右。     

聚酰亚胺纤维纸基复合材料的制备及性能

以聚酰亚胺短纤和沉析纤维为原料,通过湿法抄造结合热压和树脂浸渍的方法制备聚酰亚胺纤维/环氧树脂纸基复合材料,研究了热压温度、热压压力以及环氧树脂浸渍量对聚酰亚胺纸基复合材料性能的影响.结果表明,热压处理增加了聚酰亚胺纤维间的接触面积,使聚酰亚胺纤维纸的力学性能和电学性能增强;采用环氧树脂浸渍处理,可以进一步增加聚酰亚胺纸基复合材料的力学性能(抗张指数提高了1.25倍)和电学性能(耐压强度提高了17%);当热压温度为210℃、热压压力为120 N/mm、浸渍量为20%时,所制备的聚酰亚胺纸基复合材料具有较好的力学性能和电学性能,其抗张指数为57.5 N·m/g,撕裂指数为6.86 m N·m2/g,耐压强度为12.3 k V/mm,在航空航天、绝缘阻隔、环境保护等领域具有潜在的应用前景.     

抗紫外线吸收的锦纶纤维的制备

紫外线对人体皮肤伤害较大,为解决纤维产品抗紫外线能力不足的问题,本文首先用三聚氯氰、间苯二酚和溴代正丁烷作为原料,合成三嗪类紫外线吸收剂2,4,6-三(2′-羟基-4′-丁氧基苯基)1,3,5-三嗪.然后将该紫外吸收剂与锦纶6切片共混,熔融纺丝得到抗紫外线纤维,并用紫外-UPF测试仪对紫外线纤维的紫外线防护值和纤维的耐...     

长链聚酰亚胺的制备与表征

以长链二胺4，4′－二（4－氨基苯氧基）二苯砜（BAPS）为单体，采用两步法分别与二酐PMDA、ODPA、BPADA合成了3种链长的聚酰亚胺。实验利用GPC监测0.05mol/L聚酰胺酸（PAA）的数均聚合度（Xn)及相对分子质量分布随缩聚时间的变化关系，结果表明该反应为一逐步缩聚反应，缩聚速率随二酐电子亲和性（EA）的递增而增加；与预聚体聚酰胺酸相比，热处理环化得到聚酰亚胺其数均分子质量（Mn)和特性粘度[η]均有所下降，而分布指数（D）增大。此外还利用红外光谱（FTIR）、差分扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）等对聚酰亚胺进行了表征，结果表明聚酰亚胺（PI）的玻璃化温度（tg)和热分解温度（td)随着聚合单元长度的增加而降低。