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聚酰亚胺纤维_聚酰亚胺纤维的应用范围

聚酰亚胺纤维又称芳酰亚胺纤维,是指分子链中含有芳酰亚胺的纤维。

聚酰亚胺纤维又称芳酰亚胺纤维,是指分子链中含有芳酰亚胺的纤维。 

聚酰亚胺纤维

聚酰亚胺(PI)纤维与其他芳香族高性能有机纤维相比,有更高的热稳定性,更高的弹性模量和低的吸水性,可在更严酷的环境中得到应用。

如原子能工业、空间环境、救险需要等。聚酰亚胺纤维可编成绳缆、织成织物或做成非织造布,用在高温、放射性或对有机气体或液体的过滤、隔火毡、防火阻燃服装等方面。

具体的应用如下:

1、防护服装PI纤维除热稳定性好及不燃烧外,手感柔软,因而可以被用作防护服材料。内衣和外衣及手套可以由100%的聚酰亚胺纤维制成。

这些含芳香族聚酰亚胺的织物,不仅在高温下强度不衰减,而且还具有良好的隔热性能。

2、璃织带包装材料PI纤维是高温密封件和包装的理想备选材料,当需要较高水平的耐化学性时,这些产品可以用润滑剂和PTFE分散液浸渍。

新型汽车滤油器封口温度在250℃范围之内,可选用热稳定的PI纤维。

3、高温过滤PI纤维热空气滤袋可在高达260℃下长期使用;实验已证明,其可在160℃的高温下连续使用数年,并能允许峰值达180℃。

PI纤维在燃烧烟道、煤炉、水泥窑或沥青厂中的过滤用布中使用最为成功,表面系数大于其他纤维,其压力差很小时,过滤效率很高。

4、飞机和其他运输工具的内部材料 有结构硬性的各种三维元件,可以用非织造材料制作;比如在飞机和高速火车中,质轻是非常重要的因素,这些低密度、坚硬和耐火的结构可以取代传统材料。

5、绝热结构当温度超过玻璃化温度315℃后,PI会急剧收缩。通过改变温度和初始纤维的结构类型(非织造物、织物、针织服等),就有可能生产出轻薄,但结构稳定的织物,具有自我支撑的作用。

聚酰亚胺纤维

工艺技术:

1、聚酰胺酸浆液常用的溶剂有二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSo)、N一甲基.2一吡咯 烷酮(NMP)等非质子极性溶剂。

因此聚酰胺酸纤维中残留的溶剂比较容易洗净,有利于后期的酰亚胺化和拉伸工序的进行。

2、日本的神田拓马报道,将4,4-二苯醚二胺(4,4'-ODA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)在NMP中缩聚生成聚酰胺酸溶液。

经湿法纺丝、热环化或化学环化、290℃的热拉伸后,得到的ODA--PMDA 聚酰亚胺纤维强度仅为0.36~0.40GPa,初始模量为6.6~7.2GPa,而延伸率却高达8.3%~9.7%。 

采用一氯对苯二胺(CIPPD)、4.4-联苯胺(BzD)、2一氯.4,4-联苯胺(C1Bz)和2,2'-二氯.4, 4'-联苯胺(DiC1Bz)替代二胺ODA进行无规共聚,经湿法纺线和化学环化或热环化制得的聚酰亚胺纤维,其物理机械性能大大提高。

3、日本帝人公司在NMP中合成聚酰胺酸溶液,将该溶液挤入空气,然后进入以90:l0的水一NMP混合液为凝固浴中,在拉伸浴中拉伸2倍,卷绕。

然后进入第二步工序,将聚酰胺酸纤维浸在醋酸酐和吡啶的混合液中进行化学酰亚胺化,温度为20—70℃,得到聚酰亚胺纤维。

此时得到的聚酰亚胺纤维的物理机械性能并不很高,采用高温(450~6OO℃)处理,同时对纤维进行小倍数的拉伸。

可使聚酰亚胺大分子发生部分交联,进一步提高纤维的物理机械性能,其抗张强度2-20GPa.初始模量145GPa。

4、NASA的Clair与其合作者以BTDA和4,4一ODA为单体在DMAc中缩合聚合得到可以纺丝的聚酰胺酸浓溶液,以乙醇或乙二醇的水溶液为凝固浴,干湿法纺制聚酰胺酸纤维。

纤维去除溶剂干燥后,分别在100T;、2OO℃和3OO℃下拉伸热处理纤维各1h,得到的聚酰亚胺纤维的强度0.19GPa,初始模量3.6GPa。

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