一種耐堿性聚酰亞胺纖維的制作方法
【專利摘要】一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，主要是采用添加2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者體2-(4-胺基苯)-6-胺基-4(3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的聚酰亞胺纖維，此類纖維相較于市場(chǎng)上常用的P84系列聚酰亞胺纖維，在酸性環(huán)境影響、堿性環(huán)境影響、有機(jī)溶劑環(huán)境影響、紫外照射影響等方面的耐環(huán)境性能大幅提升，尤其是耐堿性能。此類耐堿性聚酰亞胺纖維具備制備效率高，原料成本、能耗低等特點(diǎn)，可用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)并可替代P84系列聚酰亞胺纖維。
【專利說(shuō)明】一種耐堿性聚酰亞胺纖維
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種耐堿性聚酰亞胺纖維，主要是采用添加2- (4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(BIA)或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4(3H)-喹唑啉酮(AAQ)這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的聚酰亞胺纖維，此纖維相較于市場(chǎng)上常用的P84系列聚酰亞胺纖維，在酸性環(huán)境影響、堿性環(huán)境影響、有機(jī)溶劑環(huán)境影響、紫外照射影響等方面的耐環(huán)境性能大幅提升，尤其是耐堿性能。此項(xiàng)發(fā)明屬于聚酰亞胺纖維應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]作為高性能纖維的代表，聚酰亞胺(PI)纖維不僅具有高強(qiáng)高模的特點(diǎn)，還兼具耐高低溫、耐輻射、阻燃等多重特性，展現(xiàn)出良好的綜合性能，尤其是在復(fù)雜多變的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。
[0003](I)熱穩(wěn)定性能
[0004]一般來(lái)說(shuō)，全芳香聚酰亞胺纖維開(kāi)始分解的溫度在500°C左右。由對(duì)苯二胺和聯(lián)苯二酐制備的聚酰亞胺纖維，開(kāi)始分解的溫度可以達(dá)到600°C，是迄今高分子聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一。已經(jīng)工業(yè)化的P84纖維，可以在260°C下的環(huán)境長(zhǎng)期使用。
[0005](2)耐輻照性能
[0006]聚酰亞胺纖維的耐輻照性能優(yōu)異，實(shí)驗(yàn)表明，在80-100°C的紫外光照射24h后，聚酰亞胺纖維可以保持90 %的強(qiáng)度，而Kevlar纖維的強(qiáng)度僅保持20 %。經(jīng)過(guò)I X 1010rad快電子照射后，聚酰亞胺纖維仍然可以保持90%的強(qiáng)度性能，其它類型的纖維在耐輻射性能的表現(xiàn)方面則無(wú)法比擬，因此在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用方面，聚酰亞胺材料是首選的材料之一，同時(shí)也是放射性物質(zhì)及高溫介質(zhì)的過(guò)濾材料。
[0007](3)耐低溫能
[0008]聚酰亞胺纖維在-269°C的液氦中仍不會(huì)脆裂，具備極好的耐低溫性能，因此可應(yīng)用在低溫環(huán)境的考察試驗(yàn)中。
[0009](4)良好的介電性能
[0010]普通的芳香族聚酰亞胺纖維材料的介電常數(shù)一般在3.4左右，而含氟體系的聚酰亞胺纖維其介電常數(shù)可降到2.5左右，介電損耗為10_3數(shù)量級(jí)，介電強(qiáng)度100?300KV /mm，體積電阻率為1017Ω 這些性能從低溫到高溫和從低頻到高頻的寬廣范圍內(nèi)仍能保持較高的水平。
[0011](5)其它性能
[0012]聚酰亞胺纖維具有良好的生物相容性，為自熄性材料，極限氧指數(shù)為38-50%之間，具有較低的發(fā)煙率。熱膨脹系數(shù)小，為10_5?10_7 /°c數(shù)量級(jí)，與金屬處于同一數(shù)量級(jí)水平。另外，它對(duì)有機(jī)溶劑相對(duì)較為穩(wěn)定，具有較低的吸水率。
[0013]結(jié)合以上優(yōu)點(diǎn)，聚酰亞胺纖維可以織成無(wú)紡布，應(yīng)用到高溫、放射性、有機(jī)氣體和液體的過(guò)濾網(wǎng)、隔火毯等方面，是特殊環(huán)境下使用溫度最高的過(guò)濾材料。目前商品化的P84纖維已經(jīng)被制作成濾袋、無(wú)紡布等，廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)濾除塵方面，并且具有良好的使用效果。但是已經(jīng)商品化的P84纖維及大部分聚酰亞胺纖維耐堿性環(huán)境影響性能較弱。本發(fā)明采用添加2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4(3H)_喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的聚酰亞胺纖維，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種的加入，可以提高分子間相互作用力，尤其是提高了分子間的氫鍵作用力，分子間作用力的加強(qiáng)，提高了聚酰亞胺纖維的耐環(huán)境影響性能，尤其是耐堿性環(huán)境影響性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，并提供一種耐堿性聚酰亞胺纖維及制備技術(shù)，其生產(chǎn)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，從最初的聚酰胺酸(PAA)溶液到最后的聚酰亞胺纖維，中間過(guò)程連續(xù)完成，沒(méi)有間斷，生產(chǎn)效率高效，可直接用于工業(yè)化大批量生產(chǎn)。
[0015]本發(fā)明為一種耐堿性聚酰亞胺纖維，主要是采用添加2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的聚酰亞胺纖維，此纖維相較于市場(chǎng)上常用的P84系列聚酰亞胺纖維，在酸性環(huán)境影響、堿性環(huán)境影響、有機(jī)溶劑環(huán)境影響、紫外照射影響等方面的耐環(huán)境性能大幅提升，尤其是耐堿性能。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0017]一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，添加2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的聚酰亞胺纖維。
[0018]一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑或者2- (4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮的在二胺中的摩爾含量為0.1 % -99.9 %之間。
[0019]一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，添加2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成固含量為3% -40%的聚酰胺酸(PAA)溶液，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用干法紡絲工藝、濕法紡絲工藝或者干噴濕紡工藝中任一種紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維。
[0020]一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，相較于市場(chǎng)上常用的P84系列聚酰亞胺纖維，采用添加2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的耐堿性聚酰亞胺纖維的在酸性環(huán)境影響、堿性環(huán)境影響、有機(jī)溶劑環(huán)境影響、紫外照射影響等方面的耐環(huán)境性能大幅提升，尤其是耐堿性能。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下的優(yōu)勢(shì):
[0022]通過(guò)添加2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)_6_胺基-4(3H)_喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的聚酰亞胺纖維，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種單體的加入，可以提高分子間相互作用力，尤其是提高了分子間的氫鍵作用力，分子間作用力的加強(qiáng)，提高了聚酰亞胺纖維的耐環(huán)境影響性能，與市場(chǎng)上常見(jiàn)的P84聚酰亞胺纖維相比，本發(fā)明制備的聚酰亞胺纖維的耐堿性環(huán)境影響性能得到了極大的提高。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1:2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑(BIA) ,2-(4-胺基苯)_6_胺基-4 (3H)-喹唑啉酮(AAQ)單體化學(xué)結(jié)構(gòu)式；
[0024]圖2:均苯二甲酸酐/ 4,4’-二氨基二苯醚/ 2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑體系耐堿性聚酰亞胺纖維與P84纖維在常溫下5wt% NaOH溶液中刻蝕不同時(shí)間耐堿性能的對(duì)比；
[0025]圖3:均苯二甲酸酐/ 4,4’-二氨基二苯醚/ 2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑體系耐堿性聚酰亞胺纖維與P84纖維在常溫下5wt% NaOH溶液中刻蝕10小時(shí)后的表面SEM照片；
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例1
[0028]A:采用均苯四甲酸二酐和4，4’ - 二氨基二苯醚以及2- (4_氨基苯基)_5_氨基苯并咪唑合成固含量為IOwt^的聚酰胺酸(PAA)溶液，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑在二胺中的摩爾含量為5%，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維；
·[0029]B:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的5wt %的NaOH溶液中浸泡IOh后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率如圖2所示。耐堿性聚酰亞胺纖維與P84纖維在5wt% NaOH溶液中刻蝕10小時(shí)后的表面SHM照片如圖3所示。
[0030]C:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的20wt %的H2SO4溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0031]D:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分兩組，分別加入常溫下的10wt%的HNO3溶液以及95°C下5wt%的HNO3溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0032]E:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分三組，分別加入常溫下的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、甲苯三種有機(jī)溶劑中浸泡840小時(shí)后，對(duì)這三組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0033]F:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維，暴露在強(qiáng)度為16mw / cm2的紫外光照下進(jìn)行耐輻射性能實(shí)驗(yàn)，照射時(shí)間為160小時(shí)。測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0034]實(shí)施例2
[0035]A:采用均苯四甲酸二酐和4，4’ - 二氨基二苯醚以及2-(4-胺基苯)-6_胺基-4 (3H)-喹唑啉酮合成固含量為15wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液，2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮在二胺中的摩爾含量為10 %，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維；
[0036]B:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的5wt %的NaOH溶液中浸泡IOh后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0037]C:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的20wt %的H2SO4溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0038]D:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分兩組，分別加入常溫下的10wt%的HNO3溶液以及95°C下5wt%的HNO3溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0039]E:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分三組，分別加入常溫下的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、甲苯三種有機(jī)溶劑中浸泡840小時(shí)后，對(duì)這三組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0040]F:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維，暴露在強(qiáng)度為16mw / cm2的紫外光照下進(jìn)行耐輻射性能實(shí)驗(yàn)，照射時(shí)間為160小時(shí)。測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0041]實(shí)施例3
[0042]A:采用3，3’，4，4’ - 二苯甲醚四酸二酐(ODPA)和4，4’-二氨基二苯醚以及2- (4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑和2- (4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮合成固含量為20Wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑及2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮在二胺中的摩爾含量分別為8 %，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用干法紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維；
[0043]B:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的5wt %的NaOH溶液中浸泡IOh后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0044]C:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的20wt %的H2SO4溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0045]D:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分兩組，分別加入常溫下的10wt%的HNO3溶液以及95°C下5wt%的HNO3溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0046]E:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分三組，分別加入常溫下的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、甲苯三種有機(jī)溶劑中浸泡840小時(shí)后，對(duì)這三組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0047]F:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維，暴露在強(qiáng)度為16mw / cm2的紫外光照下進(jìn)行耐輻射性能實(shí)驗(yàn)，照射時(shí)間為160小時(shí)。測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。[0048]實(shí)施例4
[0049]A:采用3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四酸二酐(BTDA) / 4，4’ - 二氨基二苯醚以及2-(4-胺基苯)-6-胺基-4(3H)_喹唑啉酮合成固含量為25wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液，2- (4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮在二胺中的摩爾含量為20 %，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用干法紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維；
[0050]B:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的5wt %的NaOH溶液中浸泡IOh后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0051 ] C:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的20wt %的H2SO4溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0052]D:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分兩組，分別加入常溫下的10wt%的HNO3溶液以及95°C下5wt%的HNO3溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0053]E:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分三組，分別加入常溫下的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、甲苯三種有機(jī)溶劑中浸泡840小時(shí)后，對(duì)這三組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0054]F:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維，暴露在強(qiáng)度為16mw / cm2的紫外光照下進(jìn)行耐輻射性能實(shí)驗(yàn)，照射時(shí)間為160小時(shí)。測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0055]實(shí)施例5
[0056]A:采用3，3’，4，4’_聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA) /對(duì)苯二胺(pPDA)以及2_(4_氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑合成固含量為30Wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑在二胺中的摩爾含量為50%，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用干噴濕紡紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維；
[0057]B:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的5wt %的NaOH溶液中浸泡IOh后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0058]C:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的20wt %的H2SO4溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0059]D:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分兩組，分別加入常溫下的10wt%的HNO3溶液以及95°C下5wt%的HNO3溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0060]E:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分三組，分別加入常溫下的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、甲苯三種有機(jī)溶劑中浸泡840小時(shí)后，對(duì)這三組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0061 ] F:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維，暴露在強(qiáng)度為16mw / cm2的紫外光照下進(jìn)行耐輻射性能實(shí)驗(yàn)，照射時(shí)間為160小時(shí)。測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0062]實(shí)施例6
[0063]A:采用均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚以及2-(4-胺基苯)-6-胺基-4(3H)_喹唑啉酮合成固含量為35wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液，2- (4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮在二胺中的摩爾含量為80 %，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用干噴濕紡紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維；
[0064]B:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的5wt %的NaOH溶液中浸泡IOh后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0065]C:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維加入常溫下的20wt %的H2SO4溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩種纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0066]D:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分兩組，分別加入常溫下的10wt%的HNO3溶液以及95°C下5wt%的HNO3溶液中浸泡120小時(shí)后，對(duì)這兩組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0067]E:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維分三組，分別加入常溫下的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、甲苯三種有機(jī)溶劑中浸泡840小時(shí)后，對(duì)這三組纖維進(jìn)行清洗、干燥并測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0068]F:獲得的耐堿性聚酰亞胺纖維與商品化的P84纖維，暴露在強(qiáng)度為16mw / cm2的紫外光照下進(jìn)行耐輻射性能實(shí)驗(yàn)，照射時(shí)間為160小時(shí)。測(cè)試?yán)w維的力學(xué)性能，獲得的纖維的斷裂強(qiáng)度保持率。
[0069]上述實(shí)施例1-6中，2-(4-氨基苯基)-5_氨基苯并咪唑(BIA)、2_ (4_胺基苯)-6_胺基-4 (3H)-喹唑啉酮(AAQ)單體化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1 ;均苯二甲酸酐/ 4，4’-二氨基二苯醚/ 2- (4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑體系耐堿性聚酰亞胺纖維與P84纖維在常溫下5wt% NaOH溶液中刻蝕不同時(shí)間耐堿性能的對(duì)比見(jiàn)圖2 ;均苯二甲酸酐/ 4,4’ - 二氨基二苯醚/ 2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑體系耐堿性聚酰亞胺纖維與P84纖維在常溫下5wt% NaOH溶液中刻蝕10小時(shí)后的表面SEM照片見(jiàn)圖3。
[0070]上述實(shí)施例1-6中，各種體系耐堿性聚酰亞胺纖維及P84纖維的的耐環(huán)境性能如表I所示。
[0071]表I實(shí)施例1-6中各種體系耐堿性聚酰亞胺纖維及P84纖維的耐環(huán)境性能對(duì)比
[0072](斷裂強(qiáng)度保持率)
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，添加2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(BIA)或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮(AAQ)這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的聚酰亞胺纖維。
2.一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，2- (4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮的在二胺中的摩爾含量為0.1% -99.9%之間。
3.—種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，添加2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者2-(4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成固含量為3% -40%的聚酰胺酸(PAA)溶液，過(guò)濾抽真空除氣泡后，采用干法紡絲工藝、濕法紡絲工藝或者干噴濕紡工藝中任一種紡絲工藝進(jìn)行紡絲并獲得耐堿性聚酰亞胺纖維。
4.一種耐堿性的聚酰亞胺纖維，其特征在于，相較于市場(chǎng)上常用的P84系列聚酰亞胺纖維，采用添加2- (4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑或者2- (4-胺基苯)-6-胺基-4 (3H)-喹唑啉酮這兩種單體中的任意一種或者兩種與其他芳香族二胺和芳香族二酐共聚合成制備的耐堿性聚酰亞胺纖維的在酸性環(huán)境影響、堿性環(huán)境影響、有機(jī)溶劑環(huán)境影響、紫外照射影響等方面的耐環(huán)境性能大幅提升，尤其是耐堿性能。
【文檔編號(hào)】D01F6/78GK103710779SQ201310548886
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】俞建剛 申請(qǐng)人:江蘇先諾新材料科技有限公司