專利名稱：一種聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺(PI)與聚丙烯腈(PAN)共混纖維及其制備方法，屬于共混纖維技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺(PI)纖維是高性能纖維的品種之一，因其特有的分子鏈結(jié)構(gòu)和共軛效應(yīng)，而使纖維表現(xiàn)出許多優(yōu)良的性能，諸如熱穩(wěn)定性、耐低溫性、耐輻照性、介電性、阻燃性等。此外，作為纖維材料，PI纖維還具有高強高模的性能，尤其在模量方面非常優(yōu)越。

在制備方法上，濕法、干濕法紡絲均可用來制備聚酰亞胺纖維。根據(jù)紡絲漿液是聚酰亞胺還是聚酰胺酸，又可將聚酰亞胺纖維的制備方法分為一步法和兩步法。一步法以聚酰亞胺溶液作為紡絲原液，以酚類為溶劑，醇類或醇和水的混合溶液作為凝固浴，通過濕法或干濕法紡絲制得聚酰亞胺初生纖維，干燥后，經(jīng)過一定的熱拉伸，可得到高強高模的聚酰亞胺纖維。而兩步法是紡制聚酰亞胺纖維的典型方法，第一步是在常見的非質(zhì)子強極性溶劑(DMAc、DMF或NMP)中，二酐和二胺通過低溫縮聚反應(yīng)生成聚酰胺酸，將該聚酰胺酸(PAA)溶液經(jīng)濕法或干濕法紡絲得到聚酰胺酸纖維；第二步是將聚酰胺酸纖維洗滌、干燥，再通過熱處理或化學試劑處理使之發(fā)生酰亞胺化反應(yīng)，在一定的熱拉伸條件下得到聚酰亞胺纖維。熱酰亞胺化是聚酰胺酸纖維完成脫水環(huán)化的常用方法。亞胺化過程可以在空氣中進行，但在絕大多數(shù)情況下是在惰性氣氛或真空狀態(tài)下進行的，惰性氣氛可以有效地降低熱氧化副反應(yīng)，而真空狀態(tài)可以充分排除產(chǎn)生的小分子和溶劑。這就避免了酰亞胺化過程中纖維微孔的形成，從而使聚酰亞胺纖維的綜合性能得到提高。目前，在PI材料的改性方面，主要包括在PI分子主鏈上引入特征結(jié)構(gòu)單元進行共聚改性，引入功能性側(cè)基進行結(jié)構(gòu)與功能的改性以及與其它高聚物進行共混改性或填充纖維、礦物粉末或其它無機填料進行復合改性等。相對于共聚、結(jié)構(gòu)改性而言，對PI進行共混和復合改性是既經(jīng)濟且有效的方法。對于聚酰亞胺基材料的共混研究方面，以往主要側(cè)重點在于對薄膜、膠黏劑、復合型樹脂材料等產(chǎn)品和器件的研究，而很少涉及纖維材料方面。一些有關(guān)聚酰亞胺共混纖維的研究也僅限于利用成品聚酰亞胺材料進行共混改性，而未涉及聚酰亞胺纖維材料在制備過程中共混的技術(shù)方案。與聚酰亞胺纖維的制備方法相似，聚丙烯腈(PAN)纖維也可采用濕法紡絲、干濕法紡絲和熔融紡絲等方法進行制備。其中，濕法紡絲工藝是出現(xiàn)最早，也是應(yīng)用最為普遍的工藝。其適合于細徑低線密度(< Itex)原絲的制備，溶劑較易洗滌，絲上殘留量較少，且表面具有溝槽，與基質(zhì)結(jié)合較好，對于復合材料的性能有利。這種原絲經(jīng)一定溫度的預(yù)氧化處理后，能夠形成分子尺度上的梯形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)并提升材料的耐燃性能。此后纖維再經(jīng)高溫碳化處理，即可制成高彈性模量的碳纖維。基于PAA及PAN初生纖維在制備方法上的相通之處，兩者在材料共混、纖維制備過程、及其相互作用與纖維材料的性能關(guān)系等方面的研究空間相對廣闊。市場上，高強高模的PI纖維造價較高，而PAN纖 維相對價格低廉，如若利用PAA與PAN按優(yōu)化比例進行共混改性，再經(jīng)纖維制備及熱處理獲得的共混纖維，能夠達到一定的進行性能要求，則有利于降低纖維材料在使用中的成本，獲得更大的經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供一種以聚酰胺酸與聚丙烯腈共混物為紡絲液，利用兩步法制備聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維的新型方法。一種聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟A :首先利用二胺和二酐間的反應(yīng)，以溶液聚合的方法，制備聚酰胺酸(PAA)溶液；B :在溶劑中溶解聚丙烯腈聚合物粉體，N2保護條件下持續(xù)攪拌，至粉體完全溶解；C :將A、B兩步驟中所獲得的聚合物溶液，在N2保護條件下，按PAN占PAA/PAN共混組分(不計溶劑)質(zhì)量分數(shù)為3-40%進行共混，同時機械攪拌，至混合均勻，獲得紡絲液前軀體；D :將C步驟中所得紡絲液前軀體真空去除氣泡，進行濕法紡絲，分別經(jīng)過凝固浴和水洗浴，獲得PAA/PAN初生共混纖維；E :對D步驟所制備之初生共混纖維進行熱處理，去除剩余水分及溶劑，完成共混纖維中PAN組分的預(yù)氧化過程以及聚酰胺酸的酰亞胺環(huán)化過程，獲得PI/PAN纖維。步驟A中，縮聚反應(yīng)制備PAA溶液所采用的二胺單體優(yōu)選包括對苯二胺(P-PDA)或4，4’ - 二氨基二苯醚(ODA) ;二酐單體包括3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)或4，4’ -二苯甲醚四酸二酐(ODPA);所采用的反應(yīng)溶劑為二甲基亞砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)中的任意一種。二酐與二胺單體的摩爾比可控制在
I 1-1. 05 I 范圍內(nèi)；步驟B中,選用與步驟A相同的溶劑種類。步驟A中PAA溶液固含量與步驟B中PAN溶液固含量相同、溫度相同，固含量均控制在5% -25%，體系溫度控制在20-50°C。步驟C中，PAA與PAN組分的共混方式為機械混合，PAN所占PAA/PAN共混組分(不計溶劑)質(zhì)量分數(shù)為3-40% (優(yōu)選3-21 % )，共混過程溫度控制在20-80°C范圍內(nèi)，共混時間控制在360min以內(nèi)，以保證混合均勻為準；步驟D中，使用兩步法作為共混纖維制備工藝，紡絲液前軀體經(jīng)噴絲孔擠出，直接進入凝固浴溶液，豎阱高度為5cm-80cm范圍，再使纖維經(jīng)過水洗槽，最后收卷，凝固浴溫度在-10°C _50°C范圍內(nèi)，水洗浴溫度在(TC -100°C范圍內(nèi)；所使用的凝固浴為水，或是任意一種(或兩種)有機溶劑和水的混合物，所述的有機溶劑包括甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、甲苯、N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)、N, N- 二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞砜(DMSO)。步驟E中，采用的纖維熱處理工藝為梯度升溫法。階段性升溫過程劃分為600C -1600C, 1600C -240、240-440°C三段范圍。優(yōu)選在任一段范圍內(nèi)還可進行梯度升溫法。本發(fā)明采用兩組分聚合物溶液進行機械共混的方法，將聚酰胺酸與聚丙烯腈溶液進行混合，使兩種聚合物分子鏈相互作用，在共混纖維在熱處理過程中，兩組分分子鏈發(fā)生各自結(jié)構(gòu)的變化，PAA完成熱酰亞胺化，PAN中的氰基發(fā)生環(huán)化，形成梯形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并且以上兩種過程各自獨立進行。本發(fā)明采用梯度升溫的方法對于初生纖維進行熱處理，此過程中獲得了不同熱處理溫度條件下的共混纖維樣品，并對其性能進行測試，得到了熱處理溫度對于纖維性能的影響趨勢，并獲得了不同熱處理程度下的纖維性能。本發(fā)明初生共混纖維斷裂強度有較大提高，初始模量有一定提高；PAN含量在3% -21 %之間時，經(jīng)過熱處理后的共混纖維斷裂強度和初始模量與單一組分PI纖維相比，基本相當。本發(fā)明通過對相同處理條件下單一組分和共混纖維的性能對比，獲得能夠保持纖維良好機械性能的共混體系。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下的優(yōu)良效果1.本發(fā)明所制備的共混纖維中含有聚丙烯腈組分，其在120°C -240°C間會發(fā)生預(yù)氧化過程，主要發(fā)生四種化學反應(yīng)，即環(huán)化、脫氫、氧化及裂解。其中，環(huán)化與脫氫造成環(huán)構(gòu)化反應(yīng)，從而形成類似吡啶環(huán)的耐熱梯形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其中含有的N原子孤對電子能與未完全環(huán)化的聚酰胺酸仲胺基H產(chǎn)生氫鍵作用，提高特定溫度條件下共混纖維的機械性能。2.本發(fā)明所制備的共混纖維，當熱處理條件控制在PAN組分預(yù)氧化溫度范圍內(nèi)時，即可獲得同時含有梯形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的預(yù)氧化PAN組分與部分酰亞胺化PI組分的混合纖維。預(yù)氧化PAN組分的部分碳化結(jié)構(gòu)，具有非常高的耐熱性和內(nèi)在耐燃性，一般纖具有55%的極限氧指數(shù)。而PI的極限氧指數(shù)也較高，在35-75%范圍內(nèi)。這樣就使得兩組份的阻燃性能達到協(xié)同作用，大大擴展了共混纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。3.本發(fā)明在PAA的合成階段，使用了與PAN溶液相同的溶劑，在相同的溶劑中將兩組分溶液共混，避免了紡絲液在噴絲進入凝固浴后，由于溶劑對凝固浴置換效應(yīng)的差異，使不同溶劑遷移速率不同，而造成的初生纖維孔洞與缺陷。4.本發(fā)明采用兩組分溶液機械共混的方式獲得紡絲原液，此方法簡單易行，操作條件不受環(huán)境和設(shè)備限制。5.本發(fā)明采用兩步法制備共混纖維，物料來源廣泛，合成方法簡單，所用儀器設(shè)備普遍,紡絲工工藝成熟,成本低。6.本發(fā)明在初生纖維熱處理過程中使用梯度升溫法，方便獲得不同熱處理溫度條件下的共混纖維樣品，依照不同纖維的性能，可以將不同熱處理程度的纖維應(yīng)用于不同要求的場合，擴大的共混纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，拓展了產(chǎn)品在不同性能要求下的應(yīng)用范圍。7.本發(fā)明所制備的聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維可以應(yīng)用于聚酰亞胺基碳纖維的制備與性能研究。8、此外，一般PI纖維的極限氧指數(shù)(LOI)在60%以上，而經(jīng)過預(yù)氧化處理后的PAN纖維極限氧指數(shù)也能夠達到40% _60%，兩者均屬于具備優(yōu)異阻燃性能的纖維材料，因此，經(jīng)過熱處理后的共混纖維能夠獲得兼具兩種材料的雙重特性，可被用于具有一定物理性能要求和高耐熱、耐燃性能的特征場合，本發(fā)明相對于PI纖維具有很好的經(jīng)濟效益。


圖I :共混纖維制備流程示意圖2 :不同熱處理條件下PAN質(zhì)量分數(shù)21 %的共混纖維紅外光譜圖；圖3 :不同PAN含量下PAA/P AN共混初生纖維的機械性能；圖4 :不同PAN含量下PI/PAN共混纖維(370°C熱處理)的機械性能。
具體實施例方式通過以下實施例對本發(fā)明進一步說明，其流程見圖1，但本發(fā)明并不限于以下實施例。實施例I :紡絲液的合成及共混在三口瓶中，將。4. 4888g對苯二胺(ρ-PDA)溶解于61mL 二甲基亞砜(DMSO)中，分批加入12. 2740g 3，3’，4，4’-聯(lián)苯四酸二酐(BPDA)，累計加料時間為O. 5h，20-25 °C條件下持續(xù)攪拌4-5h，至PAA溶液表觀粘度增大且穩(wěn)定不變；將5. 5g PAN溶解于20mL DMSO中，20_25°C條件下N2保護，持續(xù)攪拌2_3h，至粉體完全溶解；N2保護條件下，取2mL PAN溶液加至PAA體系中，PAN所占PAA/PAN共混組分(不計溶劑)質(zhì)量分數(shù)為3%，同時機械攪拌，共混過程溫度控制在40-60°C范圍內(nèi)，共混攪拌時間為30-60min，至混合均勻，以此獲得紡絲溶液共混前軀體I ;聚酰胺酸/聚丙烯腈初生共混纖維制備將紡絲溶液共混前軀體I通過脫泡處理，采用濕法紡絲工藝制備初生纖維。初生共混纖維制備熱處理將初生共混纖維依次通過80°C、120°C、160°C >200°C、250°C、300°C、370°C (或再包括在440°C )熱處理，完成PAN組分預(yù)氧化過程及PAA組分的熱酰亞胺化。實施例2 紡絲液的合成及共混在三口瓶中，將11. 2221gp-PDA溶解于IOOmL DMSO中，分批加入30. 8376g BPDA，累計加料時間為lh，最后補加52mL DMSO，20_25°C條件下持續(xù)攪拌5-6h，至PAA溶液表觀粘度增大且穩(wěn)定不變；將5. 5g PAN溶解于20mL DMSO中，20_25°C條件下N2保護，持續(xù)攪拌2-3h，至粉體完全溶解；N2保護條件下將PAN溶液加至PAA體系中，PAN所占PAA/PAN共混組分(不計溶劑)質(zhì)量分數(shù)為12%，同時機械攪拌，共混過程溫度控制在40-60°C范圍內(nèi)，共混攪拌時間為30-60min，至混合均勻，以此獲得紡絲溶液共混前軀體II ；聚酰胺酸/聚丙烯腈初生共混纖維制備將紡絲溶液共混前軀體II通過脫泡處理，采用濕法紡絲工藝制備初生纖維。初生共混纖維制備熱處理將初生共混纖維依次通過80°C、120°C、160°C >200°C、250°C、300°C、370°C (或再包括在440°C )熱處理，完成PAN組分預(yù)氧化過程及PAA組分的熱酰亞胺化。實施例3 紡絲液的合成及共混在三口瓶中，將5. 6110g p-PDA溶解于50mL DMSO中，分批加入15. 4187g BPDA，累計加料時間為30min，最后補加26mL DMS0，20-25°C條件下持續(xù)攪拌4-5h，至PAA溶液表觀粘度增大且穩(wěn)定不變；將5. 5gPAN溶解于20mL DMSO中，20-25 °C條件下N2保護，持續(xù)攪拌2-3h，至粉體完全溶解；N2保護條件下將PAN溶液加至PAA體系中，PAN所占PAA/PAN共混組分(不計溶劑)質(zhì)量分數(shù)為21 %，同時機械攪拌，共混過程溫度控制在40-60°C范圍內(nèi)，共混攪拌時間為30-60min，至混合均勻，以此獲得紡絲溶液共混前軀體 III ; 聚酰胺酸/聚丙烯腈初生共混纖維制備將紡絲溶液共混前軀體III通過脫泡處理，采用濕法紡絲工藝制備初生纖維。初生共混纖維制備熱處理將初生共混纖維依次通過80°C、120°C、160°C >200°C、250°C、300°C、370°C (或再包括在440°C )熱處理，完成PAN組分預(yù)氧化過程及PAA組分的熱酰亞胺化。實施例4 紡絲液的合成及共混在三口瓶中，將2. 8055g p_PDA溶解于30mL DMSO中，分批加入7. 7094g BPDA,累計加料時間為20min，最后補加8mL DMSO，20_25°C條件下持續(xù)攪拌
4-6h，至PAA溶液表觀粘度增大且穩(wěn)定不變；將5. 5gPAN溶解于20mL DMSO中，20_25°C條件下N2保護，持續(xù)攪拌3-4h，至粉體完全溶解；N2保護條件下將PAN溶液加至PAA體系中，PAN所占PAA/PAN共混組分(不計溶劑)質(zhì)量分數(shù)為34%，同時機械攪拌，共混過程溫度控制在40-60°C范圍內(nèi)，共混攪拌時間為30-60min，至混合均勻，以此獲得紡絲溶液共混前軀體IV;聚酰胺酸/聚丙烯腈初生共混纖維制備將紡絲溶液共混前軀體IV通過脫泡處理，采用濕法紡絲工藝制備初生纖維。初生共混纖維熱處理將初生共混纖維依次通過80°C、120 °C、160°C、200 V、250°C、300°C、370°C (或再包括在440°C )熱處理，完成PAN組分預(yù)氧化過程及PAA組分的熱酰亞胺化。對比例I :聚酰胺酸紡絲液的合成在三口瓶中，將2. 9346g p-PDA溶解于30mL DMSO中，分批加入8. 0652g BPDA，累計加料時間為20min，最后補加IOmL DMS0，20-25°C條件下持續(xù)攪拌4-6h，至PAA溶液表觀粘度增大且穩(wěn)定不變；以此獲得PAA紡絲溶液前軀體；聚酰胺酸纖維制備將PAA紡絲溶液前軀體通過脫泡處理，采用濕法紡絲工藝制備初生纖維。初生纖維熱處理將初生共混纖維依次通過80°C、200°C、250°C、300°C、370°C (或再包括440°C )熱處理，完成PAA組分的熱酰亞胺化過程。實施例3不同熱處理條件下PAN質(zhì)量分數(shù)21 %的共混纖維紅外光譜圖見圖2，其中1630cm—1代表酰胺C = O基團(酰胺I)的特征峰和1402cm—1處代表聚酰胺酸-COOH的振動峰隨溫度升高而消失 ΠΠοπι'ΠΤΖοπι'ΤβδοπΓ1處產(chǎn)生的酰亞胺環(huán)C = O對稱及不對稱伸縮振動峰、彎曲振動峰，以及1352CHT1處酰亞胺化C-N-C鍵的伸縮振動峰，也說明隨著熱處理溫度的升高，聚酰胺酸逐漸向聚酰亞胺結(jié)構(gòu)變化的趨勢。從PAN組分的角度分析，原纖維和80°C、120°C、160°C處理的纖維中，PAN組分代表氰基(-C = N)的2244CHT1處出現(xiàn)強吸收峰，而在更高溫度的纖維樣品中，此峰消失，說明氰基隨溫度升高而發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為> C = N-結(jié)構(gòu)；PAN纖維預(yù)氧化處理后，> C = N-結(jié)構(gòu)的紅外吸收峰在1630CHT1附近，而從圖中可見，不同熱處理條件共混纖維樣品的紅外譜圖中l(wèi)sgocn^-iesocnr1范圍表現(xiàn)均為一個大峰，而實際上，此峰內(nèi)包括了> C = N-X = O、苯環(huán)振動等不同的特征峰的信息。紅外分析結(jié)果說明，共混纖維在熱處理過程中，各物質(zhì)基團特征峰位置獨立存在，說明PAA組分熱酰亞胺化與PAN組分預(yù)氧化成環(huán)過程各自進行。上述實施例不同PAN含量下PAA/PAN共混初生纖維的機械性能見圖3，纖維機械性能變化趨勢說明了 PAN質(zhì)量分數(shù)在3 % -21 %范圍內(nèi)，PAN組分對于PAA初生纖維的增韌作用。上述實施例不同PAN含量下PI/PAN共混纖維(370°C熱處理)的機械性能見圖4。纖維機械性能變化趨勢說明了 PAN質(zhì)量分數(shù)在3 % -21 %范圍內(nèi)，熱處理后共混纖維機械性能相比于PI纖維損失不大，基本能夠保持相當水平。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明，但是 ，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換；而一切不脫離發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 A :首先利用二胺和二酐間的反應(yīng)，以溶液聚合的方法，制備聚酰胺酸溶液； B :在溶劑中溶解聚丙烯腈聚合物粉體，N2保護條件下持續(xù)攪拌，至粉體完全溶解； C :將A、B兩步驟中所獲得的聚合物溶液，在N2保護條件下，按PAN占PAA/PAN共混組分質(zhì)量分數(shù)為3-40%進行共混，同時機械攪拌，至混合均勻，獲得紡絲液前軀體； D :將C步驟中所得紡絲液前軀體真空去除氣泡，進行濕法紡絲，分別經(jīng)過凝固浴和水洗浴，獲得PAA/PAN初生共混纖維； E :對D步驟所制備之初生共混纖維進行熱處理，去除水分及溶劑，完成共混纖維中PAN組分的預(yù)氧化過程以及聚酰胺酸的酰亞胺環(huán)化過程，獲得PI/PAN纖維。
2.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，步驟A中，縮聚反應(yīng)制備PAA溶液所采用的二胺單體優(yōu)選包括對苯二胺或4，4’ - 二氨基二苯醚)；二酐單體包括3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四酸二酐、均苯四甲酸二酐或4，4’ -二苯甲醚四酸二酐；二酐與二胺單體的摩爾比控制在I : 1-1.05 I范圍內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，步驟A所采用的反應(yīng)溶劑為二甲基亞砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)中的任意一種；步驟B中選用與步驟A相同的溶劑種類。
4.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，步驟A中PAA溶液固含量與步驟B中PAN溶液固含量相同、溫度相同，固含量均控制在5% -25%，體系溫度控制在20-50°C。
5.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，PAN所占PAA/PAN共混組分質(zhì)量分數(shù)為3-21%，共混過程溫度控制在20-80°C范圍內(nèi)，共混時間控制在360min以內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，步驟D中，使用兩步法作為共混纖維制備工藝，紡絲液前軀體經(jīng)噴絲孔擠出，直接進入凝固浴溶液，豎阱高度為5cm-80cm，再使纖維經(jīng)過水洗槽，最后收卷，凝固浴溫度在-10°C -50°C范圍內(nèi)，水洗浴溫度在0°C -100°C范圍內(nèi)；所使用的凝固浴為水，或是任意一種或兩種有機溶劑和水的混合物，所述的有機溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜。
7.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，步驟E中，采用的纖維熱處理工藝為梯度升溫法，階段性升溫過程劃分為60°C -160°C>160°C -240、240-440°C三段。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，在60°C-160°C、160°C -240、240-440°C三段中的任一段升溫過程再進行梯度升溫法。
9.按照權(quán)利要求1-7的任一方法制備的一種聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維。
全文摘要
一種聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維及其制備方法，屬于共混纖維技術(shù)領(lǐng)域。分別制備PAA溶液和PAN溶液；在N2保護條件下，按PAN占PAA/PAN共混組分質(zhì)量3-40％進行共混，獲得紡絲液前軀體；真空去除氣泡，進行濕法紡絲，獲得PAA/PAN初生共混纖維；對初生共混纖維進行熱處理，去除水分及溶劑，完成共混纖維中PAN組分的預(yù)氧化過程以及聚酰胺酸的酰亞胺環(huán)化過程，獲得PI/PAN纖維。本發(fā)明通過對相同處理條件下單一組分和共混纖維的性能對比，獲得能夠保持纖維良好機械性能的共混體系，并且相對于PI纖維具有很好的經(jīng)濟效益。
文檔編號D01F8/16GK102618964SQ20121010559
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者武德珍, 汪曉東, 牛鴻慶, 趙昕, 韓恩林, 齊勝利 申請人:北京化工大學