靜電紡絲法制備酮酐型聚酰亞胺納米纖維的研究.pdf

1、靜電紡絲法是制造納米纖維的非常便捷方法之一，具有獨特的易操作性且制備的納米纖維具有比表面積大、孔隙率高、長徑比大和纖維直徑均一等優(yōu)點，其紡織品也隨之具備了吸附性好、過濾能力強、阻隔保溫等優(yōu)異性能，十分適用于制造吸附材料和過濾材料，還開發(fā)制成了具有抗菌、抗輻射、阻燃和屏蔽等多種功能的功能性纖維。聚酰亞胺具有剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)且分子間作用力大。靜電紡絲法制備得到的聚酰亞胺（PI）納米纖維在復合材料、過濾材料、增強材料、膜分離材料、防護材料等領域也

2、具有非常大的應用價值。纖維經(jīng)高溫處理后，產(chǎn)生交聯(lián)和芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)，且碳化物的產(chǎn)率高達50～70％，表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，由此可見，聚酰亞胺纖維還將是一種非常有前途的納米碳纖維前驅(qū)體，有極大的潛在研究價值。 本文首先以N，N'-二甲基乙酰胺（DMAc），N，N'-二甲基甲酰胺（DMF）和N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）為溶劑，制備了不同固體含量下的酮酐型聚酰胺酸（PAA）溶液，再經(jīng)過不同紡絲工藝條件下的高壓靜電紡絲、熱亞胺化之后得到酮酐型

3、PI納米纖維，再經(jīng)過600℃到1000℃的高溫處理。用掃面電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）觀察纖維的形貌；用熱重分析儀（TGA），用廣角X射線衍射儀（WAXD）等測試手段分析了PI纖維的耐熱性及熱處理過程中的取向結(jié)構(gòu)。分析表明以DMF為溶劑合成的固體含量為25％的PAA溶液在紡絲電壓為15kV，接收距離為20cm制備得到的酮酐型PI納米纖維取向比其他溶劑體系規(guī)整，纖維直徑均一，平均直徑較小，在150～250nm之間，為最適合制備高性能