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《聚酰亞胺纖維的制備及結(jié)構(gòu)與性能》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、東華大學(xué)碩士論文聚酰亞胺纖維的制務(wù)及結(jié)構(gòu)與性能摘要聚酰Ⅱ胺纖維是典型的高性能纖維，與Ke]vlar纖維比較有更高的熱穩(wěn)定性，更高的彈性模量，更低的吸水性，更優(yōu)異的抗電磁屏蔽性能?？赏诟鼑?yán)酷的環(huán)境中使用，如原子能工業(yè)、航空航天、軍事等重要領(lǐng)域。日前美國等發(fā)達(dá)國家都正在加緊研究聚酰亞胺纖維，由于高強(qiáng)高模的聚酰亞胺纖維屬于先進(jìn)復(fù)合材料的增強(qiáng)劑，用于航空、航天器及火箭的制造，有關(guān)的研究報道較少。本文采用均苯四酸酐(PMDA)和4，4’一二氨基二苯醚(ODA)作為單體，合成聚酰皿胺的前驅(qū)體聚酰胺酸。對合成產(chǎn)物進(jìn)行紅外光譜分析和特性粘度測
2、試，研究反應(yīng)溫度、時間、單體含水、總固含量等因素和對所得到的聚酰胺酸溶液的特性粘度的影響。同時采用有機(jī)堿三乙胺作為抗降解添加劑。通過對比實(shí)驗(yàn)研究其4i同添加量對于PMDA／ODA體系的聚酰胺酸的降解特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)：聚酰胺酸的合成受到反應(yīng)的溫度、時間、含水等多方面因素的影響：當(dāng)固含量不變時，反應(yīng)溫度上升，特性粘度明顯下降；在相同的實(shí)驗(yàn)條件下(常溫，攪拌)，合成不同固含量的聚酰胺酸溶液，測試其特性粘度，發(fā)現(xiàn)固含量越高，產(chǎn)物特性粘度越低；合成反應(yīng)進(jìn)行過程中，在全部單體溶解之前特性粘度的變化緩慢，在全部單體溶解之后特性粘度迅速上升
3、，隨后上升趨于平穩(wěn)：單體舍水對產(chǎn)物的特性粘度影響很大，單體含水越少，越容易得到高的特性粘度；當(dāng)總固含量固定時，隨著特性粘度的升高，聚酰胺酸薄膜的力學(xué)性能也相應(yīng)升高。通過研究聚酰胺酸及其三乙胺鹽溶液的降解過程，證實(shí)了三乙胺對聚酰胺酸的抗降解作用確實(shí)存在，進(jìn)一步探索了三乙胺的抗降解作用機(jī)理。采用純水、乙醇、DMAc、鹽酸溶液等按一定配比混和的溶液作為凝固劑，分別測試了以N，N～二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基皿砜(DMSo)、N一甲基一2吡咯烷酮(NMP)為溶劑的聚酰胺酸及其三乙胺鹽溶液在不同凝固體系中的凝同值。為聚酰胺酸濕法成形的
4、凝固浴條件提供參考依據(jù)。采用濕法紡絲實(shí)驗(yàn)，紡制出不同凝固浴條件下聚酰胺酸初生纖維，應(yīng)用掃描電鏡觀察了初生纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)。選用合適的合成條件和濕法紡絲條件紡制出聚酰胺酸纖維，采用熱亞胺化和東華大學(xué)碩士論文聚酰亞胺纖維的制備及結(jié)構(gòu)與性能化學(xué)亞胺化相結(jié)合的方法對具有一定拉伸的聚酰胺酸纖維進(jìn)行亞胺化后處理。通過對纖維進(jìn)行紅外光譜分析、熱性能分析(TGA、DSC)、力學(xué)性能測試、電鏡掃描觀察，表征了亞胺化處理前后的纖維的結(jié)構(gòu)和性能的變化。研究了聚酰胺酸的纖維的亞胺化動力學(xué)和熱裂解動力學(xué)。紅外光譜和DSC分析結(jié)果表明，初生纖維經(jīng)過化學(xué)預(yù)處理
5、和熱處理均己發(fā)生Ⅱ胺化。亞胺化溫度在150℃一250℃范圍。亞胺化活化能為45—66kJ／mol，反廊級數(shù)n=0．70—0．73。TG分析結(jié)果表明，初生纖維在經(jīng)過處理后，耐熱性能有一定提高，熱降解溫度隨處理時間延長而升高。熱分解活化提高了約10kJ／mol。纖維的力學(xué)性能經(jīng)過預(yù)處理一熱處理后，初始模量提高了3倍多，纖維的斷裂強(qiáng)度隨熱處理溫度的提高而升高。關(guān)鍵詞：聚酰亞胺高性能纖維聚酰胺酸合成動力學(xué)東華大學(xué)碩士論文聚酰業(yè)胺纖維的制備皮結(jié)構(gòu)與性能Preparationofpolyimidefibersandtheirstructur
6、e—propertyrelationAbstractPolyimidefiberisatypicalkindofhighperformancefiberwithhigherthermalstability,elasticmodulusandresistancetomagneticradiation，andlowerwaterabsorption，thankevlarfibersItispromisingtobeusedundercircumstancessuchasatomicenergyindustry,spaceindust
7、ry，militaryfieldandsoon．Now,thedevelopedcountrieslikeUSAarequicklypushingtheirstudiesonpolyimidefibers．However,therelatedrepoasarerare，becausethepolyimidefiberisusedinmanufacturingofspacecraftsandrocketsforitshighperformance．Inthispaper，akindofpoly(amicacid)(PAA)hasb
8、eensynthesized，withN，N—dimethylacetamide(DMAc)assolvent，from4,4’一diaminodiphenylandpyromelliticdianhydrideusingsolutionpolycondensa
