聚酰亚胺纤维 polyimide fiber
称
芳酰亚胺纤维
(arimid fiber)。指分子链中含有芳酰亚胺的纤维。
醚类均聚纤维强度4～5cN/dtex，伸长率5%～7%，模量10～12GPa，在300℃经100h后强度保持率为50%～70%，极限氧指数44，耐射线好；酮类共聚纤维具有近似中空的异形断面，强度3.8cN/dtex，伸长率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm，沸水和250℃收缩率各小于0.5%和1%。
制法：前者由均苯四甲酸酐与4,4'-二氨基对苯醚溶液缩聚成聚酰胺酸后湿纺和高温环化而得；后者由二苯基甲酮-3,3',4,4'-四甲酸酐与甲苯二异氰酸酯及4,4'-二亚苯基甲烷二异氰酸酯进行溶液共缩聚和湿纺而得。
用途是高温粉尘滤材、电绝缘材料、各类耐高温阻燃防护服、降落伞、蜂窝结构及热封材料、复合材料增强剂及抗辐射材料。
湿法和干湿法纺制聚酰亚胺纤维
目前，聚酰亚胺的纺丝工艺仍然以湿纺或干湿纺为主，根据纺丝浆液是聚酰亚胺还是聚酰胺 酸，该纺丝方法又有一步法纺丝和二步法纺丝之分。 3．1二步法纺制聚酰亚胺纤维 二步法纺制聚酰亚胺纤维是研制聚酰亚胺纤维以来一直普遍使用的方法。制备纤维分为两 步，第一步是将聚酰胺酸的浓溶液经湿法或十湿法喷丝得到聚酰胺酸纤维，第二步是将第一步纺制 的聚酰胺酸纤维经化学环化或热环化得到的聚酰亚胺纤维，因而称为二步法，纤维的拉抻工序可以 在第一步进行，也可在第二步酰亚胺化的过程中进行，或者每一步都进行一定的拉伸。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。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%。随后的实验采用一氯对苯二胺（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，一些性能见表2 J。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￣C）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。 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。
