一种耐辐照聚酰亚胺纤维的制备方法与流程

1.本发明涉及高性能有机纤维技术领域，尤其涉及一种耐辐照聚酰亚胺纤维的制备方法。


背景技术：

2.聚酰亚胺纤维是指分子链含有酰亚胺环的有机合成纤维，具有高强度、高模量、耐高低温以及阻燃等优异性能，其制品包括复合材料、绳索、护套、纸张、滤袋等，广泛应用于国防军工、高温除尘、保暖衣物等领域。聚酰亚胺纤维性能的影响因素主要包括单体种类、分子间相互作用、链的刚柔性、取向、结晶度以及加工条件。
3.聚酰亚胺纤维的制备方法根据纺丝溶液和反应机理不同可以分为一步法和两步法。其中，一步法是采用高沸点溶剂在180～220℃高温下合成聚酰亚胺溶液，纺丝后得到聚酰亚胺纤维；该方法可以得到高分子量和高结晶度聚酰亚胺纤维，但是可溶性单体选择受限和使用有毒溶剂严重制约了其开发和大规模应用；中国专利zl 02112048.x，美国专利us 4,370,290、us 5,378,420都公开了一步法制备聚酰亚胺纤维。两步法是将二胺和二酐在极性非质子溶剂中反应生成聚酰胺酸溶液，喷到凝固浴中得到聚酰胺酸纤维，然后通过酰亚胺化和热牵伸工艺得到聚酰亚胺纤维；该方法具有单体选择性广泛、溶剂毒性低、可以一体化连续纺丝等优点；中国专利cn101338462b、cn112695402a、cn105297166b、cn105671680b、cn105237547b都公开了两步法制备聚酰亚胺纤维。
4.聚酰亚胺纤维作为高性能有机纤维广泛应用于各种高技术领域。随着科技的进步，材料的使用环境更加严苛，对聚酰亚胺的性能提出了更高的要求，聚酰亚胺纤维在高轨航天器的应用过程中发现，高能紫外和空间射线辐照环境会加速聚酰亚胺纤维降解和老化，严重影响纤维的性能和使用寿命，需要聚酰亚胺纤维具有更加优异的耐辐照能力。耐辐照聚酰亚胺纤维研究较少，可供选择的单体和方法有限。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题在于提供一种聚酰亚胺纤维的制备方法，本技术制备的聚酰亚胺纤维具有较高的力学性能、使用温度以及耐辐照性能。
6.本技术还提供了一种耐辐照聚酰亚胺纤维的制备方法，包括以下步骤：
7.a)将芳香族二酐和芳香族二胺在溶剂中混合，聚合反应后得到聚酰胺酸纺丝溶液；
8.b)将所述聚酰胺酸纺丝溶液进行纺丝，得到聚酰胺酸纤维；
9.c)将所述聚酰胺酸纤维进行酰亚胺化，得到聚酰亚胺纤维；
10.所述芳香族二酐选自式(i1)、式(i2)和式(i3)中的一种或多种；
11.所述芳香族二胺选自式(ⅱ1)、式(ⅱ2)、式(ⅱ3)、式(ⅱ4)、式(ⅱ5)、式(ⅱ6)和式(ⅱ7)中的一种或多种；
[0012][0013][0014]
其中，a选自o、s、羰基、
[0015]
r选自o、s、亚甲基、磺酰基、羰基、吡啶基或苯环上含有两个n的基团；
[0016]
d选自o、s或n。
[0017]
优选的，所述芳香族二酐和所述芳香族二胺的摩尔比为0.9:1～1:0.9，所述溶剂选自n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
[0018]
优选的，所述聚酰胺酸纺丝溶液中聚酰胺酸的固含量为5～40wt％，所述聚合反应的温度为-10～50℃，时间为5～72h。
[0019]
优选的，所述纺丝为干喷湿法纺丝或湿法纺丝；
[0020]
所述干喷湿法纺丝具体为：将聚酰胺酸纺丝溶液依次进行过滤和真空脱泡，再通过计量泵由喷丝孔挤出，经过空气层后再依次进行凝固浴成型、水洗和干燥，得到聚酰胺酸纤维；
[0021]
所述湿法纺丝具体为：将聚酰胺酸纺丝溶液依次进行过滤和真空脱泡，再通过计量泵由喷丝孔挤出，最后依次进行凝固浴成型、水洗和干燥，得到聚酰胺酸纤维。
[0022]
优选的，在干喷湿法纺丝的过程中，所述凝固浴为甲醇、乙醇、乙二醇、丁醇、丙酮、丁酮、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种与水的混合物，所述空气层的高度为3～100mm，所述喷丝孔的孔径为φ0.05～φ0.2mm，孔数为
20～1000孔，喷拉比为1.0～7.0倍，速度为5～100m/min；
[0023]
在所述湿法纺丝的过程中，所述凝固浴为甲醇、乙醇、乙二醇、丁醇、丙酮、丁酮、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种与水的混合物，所述喷丝孔的孔径为φ0.04～φ0.15mm，孔数为30～12000孔，喷拉比为1.0～5.0倍，速度为5～100m/min。
[0024]
优选的，所述酰亚胺化的温度为梯度升温，所述梯度升温的温度为50～500℃，升温速率为1～30℃/min，所述梯度升温的气氛为空气、氮气或氩气。
[0025]
优选的，所述酰亚胺化之后还包括：
[0026]
将酰亚胺化的初生纤维进行热牵伸。
[0027]
优选的，所述热牵伸的温度为300～600℃，牵伸倍率为1.0～5.0，气氛为惰性气氛。
[0028]
本技术提供了一种聚酰亚胺纤维的制备方法，其将特定的二胺和二酐单体聚合制成聚酰胺酸纺丝溶液，纺丝后制成聚酰胺酸纤维，再将聚酰胺酸纤维烘干、热亚胺化得到聚酰亚胺纤维。本发明将呫吨酮、吖啶酮结构引入到聚酰亚胺分子链中，提高了聚酰亚胺纤维的力学性能、使用温度以及耐辐照性能。实验结果表明：本发明制备的聚酰亚胺纤维的断裂强度1～4gpa，辐照后强度保持率＞85％。
附图说明
[0029]
图1为本发明实施例1制备的聚酰亚胺纤维的ft-ir图谱；
[0030]
图2为本发明实施例1制备的聚酰亚胺纤维的dma曲线；
[0031]
图3本发明实施例1制备的聚酰亚胺纤维的tga曲线。
具体实施方式
[0032]
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0033]
鉴于现有技术中聚酰亚胺纤维耐辐照性能的需求，本技术将呫吨酮、吖啶酮结构引入到聚酰亚胺主链中，通过两步法制备了新型聚酰亚胺纤维，提高了纤维的力学性能、使用温度以及耐辐照能力，更适合应用于航空、核电等高技术领域。具体的，本发明提供了一种耐辐照聚酰亚胺纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0034]
a)将芳香族二酐和芳香族二胺在溶剂中混合，聚合反应后得到聚酰胺酸纺丝溶液；
[0035]
b)将所述聚酰胺酸纺丝溶液进行纺丝，得到聚酰胺酸纤维；
[0036]
c)将所述聚酰胺酸纤维进行酰亚胺化，得到聚酰亚胺纤维；
[0037]
所述芳香族二酐选自式(i1)、式(i2)和式(i3)中的一种或多种；
[0038]
所述芳香族二胺选自式(ⅱ1)、式(ⅱ2)、式(ⅱ3)、式(ⅱ4)、式(ⅱ5)、式(ⅱ6)和式(ⅱ7)中的一种或多种；
[0039][0040]
其中，a选自o、s、羰基、
[0041]
r选自o、s、亚甲基、磺酰基、羰基、吡啶基或苯环上含有两个n的基团；
[0042]
d选自o、s或n。
[0043]
本技术提供的耐辐照聚酰亚胺纤维的制备方法分为四个步骤：聚酰胺酸纺丝溶液的制备、聚酰胺酸纤维的制备、聚酰胺酸纤维的酰亚胺化和聚酰亚胺纤维的热牵伸；在上述步骤中，本技术引入了特定的二酐和二胺单体，将呫吨酮、吖啶酮结构引入到聚酰亚胺分子链中，提高了聚酰亚胺纤维的力学性能、使用温度以及耐辐照性能。
[0044]
具体的，在制备的过程中，本技术首先制备了聚酰胺酸纺丝溶液，其是将芳香族二酐和芳香族二胺在溶剂中混合，聚合反应后得到聚酰胺酸纺丝溶液；在此过程中芳香族二酐具体选自以下结构，所述芳香族二胺具体选自以下结构：
[0045][0046]
在具体实施例中，所述芳香族二酐选自联苯四酸二酐和均苯四酸二酐中的一种或两种，所述芳香族二胺具体选自以下组合：对苯二胺和间位呫吨酮二胺、4,4
’‑
二氨基二苯醚和间位呫吨酮二胺、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑和对位呫吨酮二胺、对苯二胺和对位呫吨酮二胺、对位呫吨酮二胺、对苯二胺和吖啶酮二胺。具体的，所述芳香族二酐和所述芳香族二胺的摩尔比为0.9:1～1:0.9，更具体地，所述芳香族二酐和所述芳香族二胺的摩尔比为1:1。所述溶剂具体选自n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。所述聚酰胺酸纺丝溶液中聚酰胺酸的固含量为5～40wt％，所述聚合反应的温度为-10～50℃，时间为5～72h；更具体地，所述聚合反应的温度为0～20℃，所述聚合反应的时间为12～24h。
[0047]
本技术然后将所述聚酰胺酸纺丝溶液进行纺丝，以得到聚酰胺酸纤维；在此过程中，所述纺丝按照本领域技术人员熟知的方法进行，具体地，所述纺丝可以采用干喷湿法纺丝，也可以采用湿法纺丝；更具体地，所述干喷湿法纺丝为：将聚酰胺酸纺丝溶液依次进行过滤和真空脱泡，再通过计量泵由喷丝孔挤出，经过空气层后再依次进行凝固浴成型、水洗和干燥，得到聚酰胺酸纤维；
[0048]
所述湿法纺丝具体为：将聚酰胺酸纺丝溶液依次进行过滤和真空脱泡，再通过计量泵由喷丝孔挤出，最后依次进行凝固浴成型、水洗和干燥，得到聚酰胺酸纤维。
[0049]
在上述干喷湿法纺丝的过程中，所述凝固浴为甲醇、乙醇、乙二醇、丁醇、丙酮、丁酮、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种与水的混合物，所述空气层的高度为3～100mm，所述喷丝孔的孔径为φ0.05～φ0.2mm，孔数为50～400孔，喷拉比为1.0～7.0倍，速度为5～100m/min；具体的，所述空气层的高度为10～30mm。所述喷丝孔的孔径为φ0.10～φ0.15mm，孔数为20～1000孔，喷拉比为2.0～4.0倍，速度为20～60m/min。
[0050]
在上述湿法纺丝的过程中，所述凝固浴为甲醇、乙醇、乙二醇、丁醇、丙酮、丁酮、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种与水的混合物，所述喷丝孔的孔径为φ0.04～φ0.15mm，孔数为30～12000孔，喷拉比为1.0～5.0倍，速度为5～100m/min；具体的，所述喷丝孔的孔径为φ0.08～φ0.12mm，孔数为100～10000孔，喷拉比为1.5～4.0倍，速度为20～60m/min。
[0051]
本技术然后将上述得到的聚酰胺酸纤维进行酰亚胺化，以得到聚酰亚胺纤维；在进行酰亚胺化的过程中，采用梯度升温的方式进行，所述梯度升温的温度为50～500℃，升温速率为1～30℃/min，所述梯度升温的气氛为空气、氮气或氩气；更具体地，所述酰亚胺化的温度为50～400℃，升温速度为5～20℃/min。
[0052]
本技术最后将上述得到的初生纤维进行热牵伸，以使聚酰亚胺纤维具有较好的力学性能。所述热牵伸的温度为300～600℃，牵伸倍率为1.0～5.0，气氛为惰性气氛；更具体地，所述热牵伸的温度为450～580℃，牵伸倍率为1.2～2.0，气氛为氮气或氩气。
[0053]
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的耐辐照聚酰亚胺纤维的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0054]
采用textechno favimat单纤维拉伸强度测试仪对纤维力学性能进行测试，拉伸速度5mm/min，初始模量取应力-应变曲线中应变0.2％～0.4％区间模量，每组纤维至少测试10个样品，取算数平均值。
[0055]
实施例1
[0056]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐294.22g(1.0mol)，对苯二胺97.33g(0.9mol)，间位呫吨酮二胺22.62g(0.1mol)，n，n-二甲基乙酰胺(dmac)2347g，0℃下反应24小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0057]
将上述的聚酰胺酸浆液采用干喷湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后经过空气层进入n,n-二甲基乙酰胺和水(1：2体积比)的凝固浴中；喷丝板为50孔，孔径φ0.14mm，喷拉比为4倍，纺丝速度为50m/min，空气层高度为10mm；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0058]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维，热亚胺化温度从50～380℃，升温速度10℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下500℃牵伸1.5倍得聚酰亚胺成品纤维。
[0059]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例1制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度1.7gpa，模量85.3gpa，断裂伸长率2.7％。
[0060]
实施例2
[0061]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入均苯四酸二酐218.12g(1.0mol)，4,4
’‑
二氨基二苯醚140.17g(0.7mol)，间位呫吨酮二胺67.87g(0.3mol)，n，n-二
甲基乙酰胺(dmac)2850g，10℃下反应12小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0062]
将上述的聚酰胺酸浆液采用干喷湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后经过空气层进入n,n-二甲基乙酰胺和水(1：3体积比)的凝固浴中，喷丝板为50孔，孔径φ0.12mm，喷拉比为3倍，纺丝速度为50m/min，空气层高度为10mm；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0063]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维，热亚胺化温度从50～430℃，升温速度5℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下500℃牵伸1.75倍得聚酰亚胺成品纤维。
[0064]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例2制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度1.1gpa，模量22.6gpa，断裂伸长率4.9％。
[0065]
实施例3
[0066]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐294.22g(1.0mol)，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑112.13g(0.5mol)，对位呫吨酮二胺113.12g(0.5mol)，n，n-二甲基甲酰胺(dmf)3815g，0℃下反应48小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0067]
将上述的聚酰胺酸浆液采用干喷湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后经过空气层进入n,n-二甲基甲酰胺和水(1：2体积比)的凝固浴中，喷丝板为50孔，孔径φ0.14mm，喷拉比为3倍，纺丝速度为40m/min，空气层高度为10mm；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0068]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维，热亚胺化温度从50～500℃，升温速度10℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下530℃牵伸2.0倍得聚酰亚胺成品纤维。
[0069]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例3制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度3.7gpa，模量102.5gpa，断裂伸长率2.1％。
[0070]
实施例4
[0071]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐294.22g(1.0mol)，对苯二胺75.70g(0.7mol)，对位呫吨酮二胺67.87g(0.3mol)，n，n-二甲基甲酰胺(dmf)2481g，5℃下反应48小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0072]
将上述的聚酰胺酸浆液采用干喷湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后经过空气层进入n,n-二甲基甲酰胺和水(1：4体积比)的凝固浴中，喷丝板为100孔，孔径φ0.16mm，喷拉比为3倍，纺丝速度为40m/min，空气层高度为10mm；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0073]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维。热亚胺化温度从50～400℃，升温速度20℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下550℃牵伸1.75倍得聚酰亚胺成品纤维。
[0074]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例4制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度2.5gpa，模量96.8gpa，断裂伸长率5.1％。
[0075]
实施例5
[0076]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐147.11g(0.5mol)，均苯四酸二酐109.06g(0.5mol)，对位呫吨酮二胺226.24g(1mol)，n-甲基吡咯烷酮(nmp)2734g，-10℃下反应24小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0077]
将上述的聚酰胺酸浆液采用干喷湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后经过空气层进入n-甲基吡咯烷酮和水(1：5体积比)的凝固浴中，喷丝板为200孔，孔径φ0.12mm，喷拉比为2.5倍，纺丝速度为50m/min，空气层高度为15mm；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0078]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维，热亚胺化温度从50～400℃，升温速度10℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下500℃牵伸1.5倍得聚酰亚胺成品纤维。
[0079]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例5制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度1.2gpa，模量47.6gpa，断裂伸长率3.3％。
[0080]
实施例6
[0081]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入均苯四酸二酐218.12g(1.0mol)，对苯二胺54.07g(0.5mol)，吖啶酮二胺112.63g(0.5mol)，n，n-二甲基乙酰胺(dmac)2810g，-10℃下反应24小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0082]
将上述的聚酰胺酸浆液采用干喷湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后经过空气层进入n,n-二甲基乙酰胺和水(1：3体积比)的凝固浴中，喷丝板为400孔，孔径φ0.14mm，喷拉比为4倍，纺丝速度为50m/min，空气层高度为10mm；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0083]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维，热亚胺化温度从50～430℃，升温速度10℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下500℃牵伸1.25倍得聚酰亚胺成品纤维。
[0084]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例6制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度1.1gpa，模量33.2gpa，断裂伸长率4.9％。
[0085]
实施例7
[0086]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐294.22g(1.0mol)，对苯二胺75.70g(0.7mol)，吖啶酮二胺67.58g(0.3mol)，n，n-二甲基乙酰胺(dmac)2480g，0℃下反应24小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0087]
将上述的聚酰胺酸浆液采用干喷湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后经过空气层进入n,n-二甲基乙酰胺和水(1：2体积比)的凝固浴中，喷丝板为50孔，孔径φ0.12mm，喷拉比为4倍，纺丝速度为50m/min，空气层高度为10mm；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0088]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维，热亚胺化温度从50～430℃，升温速度10℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下530℃牵伸2.0倍得聚酰亚胺成品纤维；
[0089]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例7制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度2.7gpa，模量77.0gpa，断裂伸长率5.8％。
[0090]
实施例8
[0091]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐294.22g(1.0mol)，对苯二胺64.88g(0.6mol)，间位呫吨酮二胺90.49g(0.4mol)，n，n-二甲基甲酰胺(dmf)2761g，10℃下反应48小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0092]
将上述的聚酰胺酸浆液采用湿法纺丝技术路线纺丝成型，用计量泵将常温的纺丝浆液精确计量后，由喷丝孔挤出后进入n,n-二甲基甲酰胺和水(1：5体积比)的凝固浴中，喷丝板为400孔，孔径φ0.12mm，喷拉比为3.5倍，纺丝速度为60m/min；初生纤维水洗后经热氮气甬道干燥得到聚酰胺酸纤维；
[0093]
聚酰胺酸纤维在氮气环境下经梯度升温热亚胺化炉处理得聚酰亚胺纤维。热亚胺化温度从50～400℃，升温速度10℃/min；得到的聚酰亚胺纤维在氮气环境下510℃牵伸2.0倍得聚酰亚胺成品纤维。
[0094]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例8制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度1.7gpa，模量51.5gpa，断裂伸长率3.6％。
[0095]
对比例1
[0096]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐294.22g(1.0mol)，对苯二胺108.14g(1.0mol)，n，n-二甲基乙酰胺(dmac)2280g，0℃下反应24小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0097]
将上述的聚酰胺酸浆液采用与实施例1相同的纺丝、热亚胺化和热牵伸工艺制得聚酰亚胺纤维。
[0098]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明对比例1制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为：纤维断裂强度1.0gpa，模量88.9gpa，断裂伸长率1.7％。
[0099]
对比例2
[0100]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入均苯四酸二酐218.12g(1.0mol)，4,4
’‑
二氨基二苯醚200.24g(1.0mol)，n，n-二甲基乙酰胺(dmac)2030g，10℃下反应12小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0101]
将上述的聚酰胺酸浆液采用与实施例2相同的纺丝、热亚胺化和热牵伸工艺制得聚酰亚胺纤维。
[0102]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明对比例2制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为，纤维断裂强度0.7gpa，模量9.6gpa，断裂伸长率8.2％。
[0103]
对比例3
[0104]
向装配有机械搅拌、氮气保护的三颈圆底烧瓶中加入联苯四酸二酐294.22g(1.0mol)，2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑224.26g(1.0mol)，n，n-二甲基甲酰胺(dmf)2938g，0℃下反应48小时得到淡黄色聚酰胺酸溶液，过滤后直接用作纺丝浆液；
[0105]
将上述的聚酰胺酸浆液采用与实施例3相同的纺丝、热亚胺化和热牵伸工艺制得聚酰亚胺纤维。
[0106]
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明对比例3制备的聚酰亚胺纤维力学性能，测试结果为，纤维断裂强度1.7gpa，模量52.8gpa，断裂伸长率3.1％。
[0107]
对实施例1～8及比较例1～3得到的聚酰亚胺纤维进行紫外射线辐照测试，结果参见表1，表1为紫外线辐照前后纤维断裂强度测试结果，紫外线辐照强度10.43w/m2，波长范围是280～315nm。
[0108]
表1紫外线辐照前后聚酰亚胺纤维断裂强度测试结果
[0109][0110]
图1为实施例1制备聚酰亚胺纤维的ft-ir图谱，图2为实施例1制备聚酰亚胺纤维的dma曲线，图3为实施例1制备聚酰亚胺纤维的tga曲线。图1中可看到，1772、1701、1352cm-1
存在明显特征峰，分别属于亚胺环羰基的反对称伸缩振动峰、对称伸缩振动峰、c-n伸缩振动峰，说明成功合成了聚酰亚胺纤维。图2中可看到，实施例1制备的聚酰亚胺纤维玻璃化转变温度为322℃。图3中可看到，制备的聚酰亚胺纤维在氮气和空气氛围下5wt％热分解温度分别为609℃和575℃。
[0111]
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0112]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。