聚醯亞胺纖維

聚醯亞胺纖維 polyimide fiber

稱芳醯亞胺纖維(arimid fiber)。

指分子鏈中含有芳醯亞胺的纖維。

醚類均聚纖維強度4～5cN/dtex，伸長率5%～7%，模量10～12GPa，在300℃經100h后強度保持率為50%～70%，極限氧指數44，耐射線好；酮類共聚纖維具有近似中空的異形斷面，強度3.8cN/dtex，伸長率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm，沸水和250℃收縮率各小於0.5%和1%。

製法：前者由均苯四甲酸酐與4,4'-二氨基對苯醚溶液縮聚成聚醯胺酸后濕紡和高溫環化而得；後者由二苯基甲酮-3,3',4,4'-四甲酸酐與甲苯二異氰酸酯及4,4'-二亞苯基甲烷二異氰酸酯進行溶液共縮聚和濕紡而得。

用途是高溫粉塵濾材、電絕緣材料、各類耐高溫阻燃防護服、降落傘、蜂窩結構及熱封材料、複合材料增強劑及抗輻射材料。

濕法和乾濕法紡制聚醯亞胺纖維

目前，聚醯亞胺的紡絲工藝仍然以濕紡或乾濕紡為主，根據紡絲漿液是聚醯亞胺還是聚醯胺　酸，該紡絲方法又有一步法紡絲和二步法紡絲之分。　3．1二步法紡制聚醯亞胺纖維　二步法紡制聚醯亞胺纖維是研製聚醯亞胺纖維以來一直普遍使用的方法。製備纖維分為兩　步，第一步是將聚醯胺酸的濃溶液經濕法或十濕法噴絲得到聚醯胺酸纖維，第二步是將第一步紡制　的聚醯胺酸纖維經化學環化或熱環化得到的聚醯亞胺纖維，因而稱為二步法，纖維的拉抻工序可以　在第一步進行，也可在第二步醯亞胺化的過程中進行，或者每一步都進行一定的拉伸。聚醯胺酸漿　液常用的溶劑有二甲基甲醯胺（DMF）、二甲基乙醯胺（DMAc）、二甲基亞碸（DMSo）、N一甲基．2一吡咯　烷酮（NMP）等非質子極性溶劑，因此聚醯胺酸纖維中殘留的溶劑比較容易洗凈，有利於後期的醯亞　胺化和拉伸工序的進行。日本的神田拓馬報道，將4，4　．二苯醚二胺（4，4'－ODA）和均苯四甲酸二酐（PMDA）在NMP　中縮聚生成聚醯胺酸溶液，經濕法紡絲、熱環化或化學環化、290℃的熱拉伸后，得到的ODA－－PMDA　聚醯亞胺纖維強度僅為0　36～0．40GPa，初始模量為6．6～7.2GPa，而延伸率卻高達8．3%～9．7%。隨後的實驗採用一氯對苯二胺（CIPPD）、4．4　．聯苯胺（BzD）、2一氯．4，4　聯苯胺（C1Bz）和2，2'－二氯．4，　4'－聯苯胺（DiC1Bz）替代二胺ODA進行無規共聚，經濕法紡線和化學環化或熱環化製得的聚醯亞胺　纖維，其物理機械性能大大提高，一些性能見表2　J。日本帝人公司　在NMP中合成聚醯胺酸溶液，將該溶液擠入空氣，然後進入以90：l0的水一　NMP混合液為凝固浴中，在拉伸浴中拉伸2倍，卷繞，然後進入第二步工序，將聚醯胺酸纖維浸在　醋酸酐和吡啶的混合液中進行化學醯亞胺化，溫度為20—70℃，得到聚醯亞胺纖維。此時得到的　聚醯亞胺纖維的物理機械性能並不很高，採用高溫【450～6OO￣C）處理，同時對纖維進行小倍數的拉　伸．可使聚醯亞胺大分子發生部分交聯，進一步提高纖維的物理機械性能，其抗張強度2　20GPa．初　始模量145GPa。　NASA　的Clair與其合作者以BTDA和4，4　一ODA為單體在DMAc中縮合聚合得到可以紡絲　的聚醯胺酸濃溶液，以乙醇或乙二醇的水溶液為凝固浴，乾濕法紡制聚醯胺酸纖維。纖維去除溶劑　乾燥后，分別在100T；、2OO℃和3OO℃下拉伸熱處理纖維各1h，得到的聚醯亞胺纖維的強度　0．19GPa，初始模量3．6GPa。