聚对苯酰胺浆粕的制备

介绍了一种新型高性能浆粕——聚对苯酰胺(PBA)浆粕的制备和性能。该浆粕较聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)浆粕具有更大的比表面积,更优良的耐热性。     

超高相对分子质量PPTA树脂及其高模量芳纶的研究

对高相对分子质量聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂进行了表征,开展了添加超高相对分子质量PPTA树脂与普通相对分子质量PPTA树脂共混进行液晶纺丝得到高强度和高模量芳纶的结构表征与性能试验,同时对芳纶的力学性能与其PPTA树脂相对分子质量的关系进行了研究。结果表明,芳纶的力学性能与其PPTA聚合体的相对分子质量紧密相关,如果PPTA树脂的相对分子质量不够高,加上液晶纺丝和高模量热处理过程分子链的进一步降解,高模量芳纶的制备就无法实现。在系统研究PPTA聚合反应规律,特别是聚合诱导相互转变规律及其影响因素研究基础上,通过调控连续聚合的反应条件,在1 000 t/a连续聚合生产线上制备出比浓对数粘度高达9.2 dl/g的超高相对分子质量PPTA树脂;用超高相对分子质量PPTA树脂与通用级PPTA树脂(比浓对数粘度6.8 dl/g)混合进行纺丝,制备出高强度的芳纶,并进一步热处理得到高强度和高模量的芳纶。     

PPTA在硫酸中的溶解性能

以硫酸为溶剂溶解聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),通过热台偏光显微镜观察PPTA的溶解过程,测定溶解过程中PPTA溶液的阻塞系数(k_w)来表征PPTA在硫酸中的溶解性能。结果表明:PPTA在硫酸中先溶胀后溶解,完全溶解后为液晶溶液。随着溶解时间的增加,PPTA溶液的k_w变小,3 h后趋于稳定;随着硫酸浓度的增加以及溶解温度的升高,PPTA溶液的k_w下降;随着PPTA溶液浓度的增加,PPTA溶液的k_w变大。     

沉析法制备聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕成形机理的探讨

在电子显微镜和光学显微镜观察的基础上,对沉析法制备聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)浆粕的成形机理进行探讨:PPTA/H2SO4溶液的小液滴在剪切流动场作用下被逐渐拉长,随着凝固液扩散到PPTA/H2SO4溶液液滴中,当达到一定的凝固条件时,形变就被凝固下来形成PPTA纤维,在高速搅拌作用下,发生原纤化作用而形成PPTA浆粕。     

芳纶1414增强ABS复合材料的性能研究

用短切芳纶1414(PPTA)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂进行增强改性,利用扫描电镜、热失重分析和力学性能测试等方法分析了ABS/PPTA复合材料的断面形态结构、热性能和力学性能。结果表明:当PPTA用量为5份时,ABS/PPTA复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别比纯ABS树脂提高了11%和29%,弯曲强度和弯曲模量分别增至78.8MPa和2.9GPa;PPTA可增强ABS树脂在高温时的热稳定性,降低最大失重速率并,提高残炭量。     

半连续化直接缩聚法制备聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕

采用啮合同向旋转的双螺杆挤出机作为主反应器,半连续化直接缩聚法制备了聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）浆粕.结果发现,较低的预缩聚反应温度有利于得到高相对分子质量的PPTA浆粕;而在双螺杆挤出机中主反应温度则应控制在70℃左右为宜;物料在双螺杆中的停留时间超过3 min,才满足制备PPTA浆粕的工艺要求.螺杆的转速对PPTA 浆粕的相对分子质量的提高不显著,若转速太快,使物料在双螺杆中的停留时间缩短,反而不利于得到性能较好的PPTA浆粕.本研究为直接缩聚法制备PPTA浆粕的进一步放大打下了基础.     

比较芳纶短纤维和芳纶浆粕对绝热材料性能的影响

比较了芳纶短纤维粕(PPTA short-fiber)/三元乙丙橡胶(EPDM)和芳纶浆粕(PPTA pulp)/三元乙丙橡胶的分散性、耐烧蚀性能与力学性能。结果表明,芳纶浆粕比芳纶短纤维在EPDM橡胶中有更好的分散性,芳纶浆粕的拉伸强度和扯断伸长率均优于PPTA short-fiber/EPDM,同时可以得到更高的填充量。芳纶浆粕的最优含量为12.0%,PPTA pulp/EPDM橡胶线烧蚀率为0.064 mm/s,拉伸强度为3.0 MPa,扯断伸长率为210%,具有优异的耐烧蚀性能和力学性能,可以代替芳纶短纤维作为高性能绝热材料而广泛应用。     

正己烷溶剂对聚对苯二甲酰对苯二胺聚合反应的影响

以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体,以氯化钙的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液为溶剂,同时加入不与NMP互溶的正己烷,采用低温溶液缩聚反应制得聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),研究了正己烷的加入对PPTA的聚合反应及产物结构与性能的影响。结果表明:正己烷的引入可以推迟PPTA聚合反应过程中产生凝胶的时间,有利于聚合反应的进行;当正己烷与NMP的体积比为1∶2时,可以制得较高相对分子质量的PPTA;正己烷的加入可使PPTA树脂颗粒的比表面积更大,但对其结构和性能影响不大。     

含苯并咪唑的芳香族聚酰胺共聚物的合成与表征

采用低温溶液缩聚法,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)-氯化锂(LiCl)溶剂体系中加入2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(DAPBI)作为第三单体,与对苯二胺(PPD)和对苯二甲酰氯(TPC)共聚得到改性对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)共聚物。控制共聚单体投料顺序,设计合成出一系列序列结构不同的杂环段与PPTA硬段相间的嵌段聚合物。研究了序列结构和DAPBI含量对共聚物比浓对数黏度的影响,采用红外光谱、X射线衍射、热重分析仪等对共聚物结构和性能进行表征。试验结果表明:DAPBI成功引入到了PPTA分子链中,改性PPTA树脂为非晶结构,所得有规嵌段共聚物比无规共聚物拥有更好的有序性和结晶性能,共聚物能保持良好的耐热性能,溶解性能和力学性能得到了提升。     

PAN/PMIA相容性研究及其共混浆粕的制备

将聚丙烯腈(PAN)与聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)溶解于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中配制成共混浆液,并采用沉析法制备得到了高比表面积的PAN/PMIA共混浆粕。理论计算和扫描电镜观察显示:PAN与PMIA在热力学上是不相容的,两组分间存在微观相分离;PMIA的混入可以使PAN浆粕尺寸均匀细小,显著提高浆粕的比表面积。     

PPTA及改性PPTA的合成与性能表征

通过在N-甲基吡咯烷酮（NMP）-氯化锂体系中,使用对苯二甲酰氯（TPC）、对苯二胺（PPD）和4,4’-二氨基二苯醚（DAPE）通过低温溶液聚合法合成了聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）及改性PPTA。并考察了DAPE的用量对聚合体ηinh的影响,对制得的两种类型的芳香族聚酰胺进行了IR、TG、SEM等分析表征。     

PPTA烷基化改性研究

通过对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)烷基化改性以改善PPTA的溶解性,研究了影响PPTA烷基化反应的因素对烷基化PPTA的取代度和溶解性能的影响。结果表明:氢化钾(KH)和氢化钠(NaH)作为金属离子化试剂,其中KH离子化条件较温和,反应相对完全,离子化程度较好;PPTA树脂的相对分子质量对其烷基化改性影响不大,实验中选取的比浓对数黏度(ηinh)为4.6~9.0 dL/g的PPTA均可进行烷基化;烷基化取代试剂为溴代烷烃,随着溴代烷烃中碳原子数的增加,取代度相对降低,但溶解性相当;适宜的PPTA烷基化改性条件为PPTA的ηinh4.6~9.0 dL/g,PPTA的二甲基亚砜溶液质量分数1.3%,N—H基团/KH/BrC4H9的摩尔比1∶1∶1,离子化反应温度40℃,离子化时间4 h,取代反应温度30℃,取代反应时间17 h,所得烷基化改性的PPTA取代度达99.5%,在1 mL的氯仿或四氢呋喃的溶剂中的溶解度大于20 mg。     

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的表面改性

采用磷酸在超声下对聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维进行表面改性，并根据试验条件进行了正交试验设计。对处理后的样品进行了扫描电镜、接触角、单丝断裂强度测试。结果表明该方法能够在对纤维本身力学性能无明显损伤的情况下，有效地改善其表面润湿性。另外还对试验结果进行了统计分析，对最佳试验条件的选择进行了初探，并讨论了各个因素对试验结果影响的显著性大小。     

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的表面改性

采用磷酸在超声下对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维进行表面改性,并根据试验条件进行了正交试验设计.对处理后的样品进行了扫描电镜、接触角、单丝断裂强度测试.结果表明该方法能够在对纤维本身力学性能无明显损伤的情况下,有效地改善其表面润湿性.另外还对试验结果进行了统计分析,对最佳试验条件的选择进行了初探,并讨论了各个因素对试验结果影响的显著性大小.     

芳纶在摩擦材料中的应用

本文介绍了芳纶在摩擦材料中的消费量,芳纶浆粕和芳烨粉末在聚四氯乙烯复合材料中的应用。     

PPTA端氨基测试方法研究

采用衍生化试剂对PPTA粉体(或纤维)样品进行衍生化反应,将样品中难于分析检测的氨基定量转化成容易检测的衍生产物,再将衍生产物转化为有色溶液,用未反应过的PPTA硫酸溶液作空白,采用分光光度法,进行定量分析。方法重复性好。     

PPTA纤维原纤化的研究进展

阐述了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维的结晶结构及其原纤化的机理,综述了国内外PPTA纤维原纤化的研究进展。PPTA纤维具有皮芯结构,芯层含有高度取向的多重原纤。PPTA浆粕的制备方法主要分为机械法以及直接成型法,其关键技术在于控制纤维原纤化程度,保持纤维强度以及解决分散性能。机械法制备浆粕的方法包括磨浆设备的改进,在聚合体系中添加其他聚合物改善纤维的磨浆性能以及混合其他易原纤化纤维磨浆等。直接成型法包括沉析法和凝胶法,相对于机械法制浆,直接成型法具有工艺流程简单的优点,但是使用此方法制备浆粕,难以控制原纤的形状,纤维强度低。     

PPTA共聚纤维的WAXD研究

本文通过共聚PPTA纤维子午线上的WAXD分布,研究了共聚对晶体尺寸和点阵畸变的影响,实验结果证明了Hosemann准晶衍射理论对芳香聚酰胺纤维的适用性。作者根据赤道和子午衍射点的位置,按准正交晶系计算了纤维的晶胞参数,并对外加张力和共聚效应与晶胞尺寸的关系作了讨论。