亚胺化时间对电纺聚酰亚胺纳米纤维结构和性能的影响

通过两步法制备聚酰亚胺(PI)纳米纤维,首先采用高压静电纺丝技术制备聚酰胺酸(PAA)纳米纤维,然后在高温下通过不同的亚胺化时间获得PMDA-ODA型PI纳米纤维。利用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和力学性能测试仪研究了不同亚胺化时间对PI纳米纤维微观形貌、化学结构、热稳定性以及断裂强度等的影响。结果表明,当亚胺化时间较短时,聚酰胺酸纳米纤维亚胺化并不完全;亚胺化时间达到30min左右时,聚酰胺酸的亚胺化基本完成;随着亚胺化时间的延长,纳米纤维结晶度逐渐增加,纤维变得更细也更加均匀,热稳定性也随之提高,断裂强度和断裂伸长率也有所提高。通过对聚酰亚胺纳米纤维膜进行透气性测试发现,随亚胺化时间延长纤维膜透气性有所提高。

亚胺化对聚酰亚胺热学性能的影响

用均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为单体,聚合得到一定表观黏度的聚酰胺酸(PAA)。通过调节温度和时间两个变量,并采用红外光谱仪、高温综合热分析试着分别对PAA凝胶膜热亚胺化过程以及热学稳定性进行了研究,结果表明:亚胺化程度随时间的增加而增大,亚胺化程度随着亚胺化温度的提高同样增大;通过热重分析仪对聚酰亚胺薄膜热学性能进行了研究,随着薄膜亚胺化程度的增大,薄膜的热稳定性提高。