[發(fā)明專利]一種聚酰亞胺纖維及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911173839.4
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110791833B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董志鑫;姚海波;代學民;劉芳芳;李國民;蔡艷春;邱雪鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春應(yīng)用化學研究所
• 主分類號: D01F6/78
• 分類號: D01F6/78;C08G73/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺纖維及其制備方法。本發(fā)明提供的聚酰亞胺纖維制備方法包括：a)芳香族二酐單體與二胺單體在溶劑中聚合，得到聚酰胺酸紡絲原液；b)將所述聚酰胺酸紡絲原液進行紡絲，得到聚酰胺酸纖維；c)將所述聚酰胺酸纖維進行酰亞胺化處理，得到聚酰亞胺纖維；所述二胺單體包括單體A和單體B；其中，單體A選自下文所示式a?1～式a?3結(jié)構(gòu)中的一種或幾種；單體B選自下文所示式b?1～式b?7結(jié)構(gòu)中的一種或幾種。本發(fā)明將側(cè)鏈含鄰羥基二苯甲酮結(jié)構(gòu)單元的特定單體A與單體B搭配作為二胺單體，一同與二酐單體聚合并經(jīng)紡絲獲得聚酰亞胺纖維，能提高聚酰亞胺纖維的耐紫外老化性能，在長時間紫外輻照后仍保持良好的斷裂強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚酰亞胺纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺纖維材料是一種綜合性能優(yōu)異的新型特種纖維，分子鏈中含有酰亞胺環(huán)，具有高強度、高模量、耐高溫、阻燃、耐化學腐蝕、耐低溫等許多優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用在航空航天、武器裝備、交通運輸?shù)雀咝录夹g(shù)領(lǐng)域。

聚酰亞胺纖維材料在使用過程中，其性能會受到所處環(huán)境的影響，特別是經(jīng)紫外線輻照后，纖維表面會發(fā)生化學反應(yīng)，導(dǎo)致纖維的性能下降。尤其是服役于航空航天器上的聚酰亞胺纖維材料，沒有高空大氣層(特別是臭氧層)的阻隔，處于比地面環(huán)境強度大得多的紫外線輻射環(huán)境，會加速其降解和老化，嚴重影響其使用壽命。因此，為了確保聚酰亞胺纖維材料及制品在紫外輻照環(huán)境中綜合性能的長久保持，急需研發(fā)抗紫外輻照聚酰亞胺纖維，滿足其在地面以及航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

目前，對于抗紫外輻照聚酰亞胺材料主要集中在聚酰亞胺薄膜和樹脂方面，如專利申請CN105348750A公開了一種通過添加納米粒子制備隔熱防紫外線汽車貼膜的方法。專利申請CN103255501B公開了一種耐紫外輻照聚酰亞胺纖維的制備方法：將光穩(wěn)定劑添加到聚酰亞胺的前驅(qū)體聚酰胺酸中，然后經(jīng)紡絲、酰亞胺化、牽伸得到具有耐紫外輻照性能的聚酰亞胺纖維。

上述方法都是將具有抗紫外線作用的組分，如納米粒子、有機小分子，作為客體摻雜到聚酰亞胺主體材料中制備抗紫外輻照聚酰亞胺材料。加入抗紫外線納米粒子的方法主要問題是納米粒子比表面積大，易團聚，因此納米粒子在基體里的分散性難以控制，加工重復(fù)性差，且影響產(chǎn)品耐紫外輻照性能；加入有機小分子的方法主要問題是有機小分子耐熱老化性能差，高溫條件下會分解流失，導(dǎo)致材料力學性能變差，使得材料的抗紫外輻照性能降低甚至喪失。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種聚酰亞胺纖維及其制備方法。本發(fā)明的制備方法制得的聚酰亞胺纖維具有優(yōu)異的耐紫外輻照老化性能。

本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺纖維的制備方法，包括以下步驟：

a)芳香族二酐單體與二胺單體在溶劑中聚合，得到聚酰胺酸紡絲原液；

b)將所述聚酰胺酸紡絲原液進行紡絲，得到聚酰胺酸纖維；

c)將所述聚酰胺酸纖維進行酰亞胺化處理，得到聚酰亞胺纖維；

所述二胺單體包括單體A和單體B；

所述單體A選自式a-1～式a-3所示結(jié)構(gòu)中的一種或幾種：

其中，R₁選自：烷基、取代或非取代的苯基；

所述單體B選自式b-1～式b-7所示結(jié)構(gòu)中的一種或幾種：

其中，

M選自-O-、-S-、或-NH-；

X選自-O-、-S-、或-NH-；

D選自-O-、-S-、或-NH-；