溶液噴射法制備聚酰亞胺納米纖維及其碳納米纖維.pdf

1、聚酰亞胺(PIs)是一類重要的耐高溫聚合物，具有極高的耐熱性、良好的機械性能和耐腐蝕性、低的介電性、耐輻射等優(yōu)越性能。在諸多高性能纖維中，PI纖維因其具有高強高模、熱穩(wěn)定性好、耐低溫、耐化學(xué)、生物相容性、阻燃性等綜合性能受到越來越廣泛的應(yīng)用。納米纖維因其高的比表面積、高孔隙率、孔徑小、優(yōu)異的力學(xué)性能、易于加工等特點，在分離和過濾材料、能源和光電磁領(lǐng)域、清潔和防護(hù)等方面得到人們越來越多的青睞。同時，由于溶液噴射紡絲工藝具有較高的生產(chǎn)效率，

2、用于制備納米纖維。
　　本文首先采用“一步法”和“兩步法”合成工藝分別制備得到酮酐型聚酰亞胺(PI-BTDA/TDI/MDI)和均苯型聚酰亞胺(PI-PMDA/ODA)，通過紅外光譜、熱重分析、動態(tài)熱機械分析，分別對兩種PI聚合物的分子結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。
　　在成功制備酮酐型聚酰亞胺和均苯型聚酰亞胺的基礎(chǔ)上，采用溶液噴射紡絲工藝，分別制備得到兩種PI納米纖維膜。通過X射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡、拉伸性能、過濾性能等測試，對兩

3、種PI納米纖維膜的纖維形貌和性能進(jìn)行測試和表征。
　　此外，本文開展了碳納米纖維的制備及性能研究。在PMDA/ODA PI納米纖維的基礎(chǔ)上，通過碳化工藝制備PI基碳納米纖維，并通過紅外光譜、能譜、拉曼光譜、場發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡、四探針、伏安循環(huán)等對其結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進(jìn)行測試和表征。
　　研究結(jié)果表明:兩種PI均具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，T5％分別為486℃和559℃;溶液噴射紡絲工藝制備得到的兩種PI納米纖維膜，纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)均