聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的制备与性能

气凝胶纤维具有良好的柔韧性,其织物在可穿戴保温隔热领域受到了人们高度的关注。聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)具有优异的耐热性、耐化学品腐蚀等性能,是制备气凝胶纤维的理想材料。然而,目前利用PPTA纤维(对位芳纶)的纳米纤维分散液制备气凝胶纤维的过程复杂、耗时且成本高,因此本工作通过合成具有良好可加工性的PPTA溶液,利用湿法纺丝和冷冻干燥工艺制备PPTA气凝胶纤维,极大地简化了工艺流程。实验分析表明,通过改变PPTA溶液的浓度可以有效地控制气凝胶纤维的孔结构及机械强度。当PPTA溶液的质量分数为2%时,制得的气凝胶纤维的孔隙率高达94.5%,断裂强度可达7.8 MPa;除此之外,该气凝胶纤维还具有高的比表面积(291 m2/g)和低的热导率,其织物的热导率为29.65 mW/(m·K)。当PPTA溶液的质量分数为5%时,气凝胶纤维的断裂强度高达20.5 MPa。本工作中所制备的气凝胶纤维具有极高的孔隙率、超低的密度和热导率以及良好的力学性能,为新一代保温隔热纺织品的设计和制造开辟了新的途径。

聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的疏水改性研究

聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维吸水后容易导致其孔结构塌陷,严重限制了其应用领域。因此本研究首先利用聚多巴胺对气凝胶纤维进行表面改性,在纤维表面引入活性基团,再通过化学气相沉积在气凝胶纤维表面接枝1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷形成疏水功能层。研究结果表明,气凝胶纤维疏水改性后的水接触角高达151°,与疏水改性前相比,水接触角提高了98.7%,达到了超疏水的效果。疏水改性后,气凝胶纤维的初始热分解温度为358℃,表明该气凝胶纤维可以在高温下使用而不会丧失其疏水性能。通过疏水改性可以拓宽聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的实际应用场景。

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维光致变色的研究

针对不同厂家生产的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂和纤维的光稳定性存在差异,特别是其静置变色行为有较大区别,采用分段预聚工艺制备出不同聚合工艺的PPTA树脂,后经干喷湿法纺丝获得PPTA纤维,通过热裂解质谱分析、热失重测试、静置变色实验和色值测定等方法探究了影响PPTA树脂和纤维光致变色行为的主要因素。结果表明:PPTA树脂光致变色的主要影响因素为分子量分布、端氨基和低分子量组分的含量,采用分段预聚优化工艺制备的光致变色PPTA纤维与国外优质产品性能相当。

未干聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的染色工艺

采用未干的聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维,分别用阳离子染料和分散染料对其进行染色,探讨纤维含水率、染色温度、染料种类和用量对纤维染色性能的影响。结果表明：相比干燥的PPTA纤维,用未干的PPTA纤维进行染色,可明显提高纤维的上染率和K/S值;染色纤维的K/S值随未干纤维含水率的增大而增大,随染料用量的提高而增大,但阳离子染料对PPTA纤维的染色效果优于分散染料;染色纤维的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度都达到4级以上;同时,染色后不会影响纤维原有的力学性能。合理的染色工艺为：浴比1∶20,纤维含水率50%,染色温度110-120℃,阳离子染料。

聚对苯二甲酰对苯二胺及其共聚体纤维的成型新技术

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维 (芳纶 14 14 )是经液晶溶液于喷 湿纺制得的高强、高模纤维 ,是当前最重要的高科技纤维。随着全球对芳纶需求量的增加及市场竞争的日益加剧 ,各国芳纶的生产厂家和研究单位都在不断地开发新工艺、新品种 ,以赋予聚对苯二甲酰对苯二胺纤维更优异的性能和尽可能地降低生产成本。

超高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺及其芳纶纤维制备关键技术与生产装备国产化

对位芳纶是三大高性能纤维之一。是不可或缺的重要战略物资。对位芳纶，特别是高模量芳纶生产技术难度大。该项目在国家“973”项目支持下。系统研究芳纶制备过程的关键问题，建立年产1000吨超高分子量PPTA树脂、年产1000吨高模量芳纶，开发了芳纶在高压电网的新应用，主要创新点如下：

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专利技术综述

对涉及聚对苯二甲酰对苯二胺纤维领域的国内相关专利进行了收集,并对收集到的专利申请情况和关键专利技术进行了分析,为进一步拓宽技术创新思路和构建专利保护体系提供了参考信息。

烷基取代聚对苯二甲酰对苯二胺的相对分子质量以及相对分子质量分布分析

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的相对分子质量和相对分子质量分布直接影响芳纶纺丝性能。PPTA主链间的氢键作用使其难溶于氯仿等常用有机溶剂中,不能满足核磁共振波谱仪、质谱和凝胶渗透色谱法等测试要求。为了提高PPTA的溶解性,通过主链上N位接枝系列不同种类和取代程度的烷基侧链,得到可溶解的烷基化PPTA,考察了不同烷基种类和烷基化条件对相对分子质量以及相对分子质量分布的影响。乙基烷基化PPTA的取代程度可达98.6%,有利于得到多分散系数较低和更为准确的相对分子质量分布。根据马克霍温克方程,得到了特定黏度范围内重均相对分子质量与特性黏数的关系公式为[η]=9.96×10^(-3)M_(w)^(1.08),对优化PPTA合成条件和改善芳纶纤维的性能提供了参考。

聚对苯二甲酰对苯二胺短纤维在高温下的力学性能

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维具有优良的耐热性,通过对进口PPTA短纤维和两种国产PPTA短纤维耐高温性能的研究,探讨在不同温度和停留时间下其力学性能和外观色相的变化情况。结果表明:进口和国产PPTA短纤维耐高温性能相差不大。

通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法

通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法，利用挤水装置对聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束进行挤压脱水，挤压脱水时将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束中水分的质量分数控制在40％-60％；

AB型聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)单体的合成与应用

针对传统的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)聚合工艺中二单体等当比难以控制而使纤维相对分子质量小造成无法达到最佳力学性能的问题,创新研究AB型PPTA新单体4-(4-氨基苯胺羰基)苯甲酸(APBA)的合成工艺。APBA可用于制备酰氯化物或直接聚合成PPTA。结果表明:以对甲氧羰基苯甲酰氯(MBC)和对硝基苯胺为原料,经缩合、水解、还原制得APBA,总收率为88.4%,纯度为97.6%。APBA再经均缩聚制得PPTA,其特性黏数达0.9 dL/g。

改性聚对苯二甲酰间苯二胺的溶解性及其纤维性能研究（英文）

采用核磁共振氢谱(~1H-NMR)对经4,4'-二氨基二苯砜(4,4'-DDS)改性后的聚对苯二甲酰间苯二胺(co-PMTA_3)进行化学结构表征;研究了co-PMTA_3的溶解性和热性能,并与对位聚芳砜酰胺(p-PSA)和常规聚芳砜酰胺(co-PSA)进行了比较;采用湿法纺丝方法制得了co-PMTA_3初生纤维,将初生纤维经340℃热拉伸1.4倍后制得线密度为10 dtex的co-PMTA_3纤维,研究了co-PMTA_3纤维的力学性能。结果表明:coPMTA_3为4,4'-DDS与间苯二胺及对苯二甲酰氯按其摩尔比为2.5/7.5/10的共聚物;co-PMTA_3的溶解性强于pPAS,但比co-PSA要弱;co-PMTA_3有较好的耐热性,其玻璃化转变温度达318.4℃,低于p-PSA的367.7℃和coPSA的343.1℃;co-PMTA_3纤维的断裂强度为4.7 cN/dtex,初始模量为56.5 cN/dtex,打结强度为2.2 cN/dtex。

聚对苯二甲酰对苯二胺三元共聚物溶液的流变性

将对苯二胺、对苯二甲酰氯及4,4′二氨基二苯醚(ODA)在极性有机溶剂体系中进行低温缩聚,得到了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)三元共聚物溶液.研究了溶液中共聚物质量分数、温度、CaCl2质量分数、共聚物的比浓对数黏度和ODA的摩尔分数对PPTA三元共聚物溶液的非牛顿指数、黏流活化能、结构黏度指数等重要参数的影响,为纺丝工艺的制定提供重要依据.

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。

液晶高分子聚对苯二甲酰对苯二胺自组装及应用研究进展

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)是一种溶致液晶高分子,其取向结构构成的纤维材料力学性能优异,在众多领域有不可或缺的应用价值。但是PPTA不熔难溶的特点使其加工性差,严重限制了PPTA应用的扩展。将PPTA自组装成纳米纤维,并进一步将纳米纤维组装成宏观材料是解决PPTA加工难题的一个有效策略。本文对近年来PPTA的自组装方法进行了简要综述,重点介绍了以单体为起点,通过原位自组装结合其他自组装方法制备出不同形态、功能及应用的宏观材料多级自组装策略。这一多级自组装策略实现了对液晶高分子PPTA的加工,丰富了其产物种类,并有望应用于其他液晶高分子的自组装中。

聚对苯二甲酰对苯二胺在国内的发展机遇

简述了国内外聚对苯二甲酸二苯甲酰二胺(PTPA)的生产能力、市场需求及应用领域。结合PPTA产业化的经验,探讨我国PPTA产业化存在的问题并提出建议。PTPA的消耗逐渐从军事、航空航天等领域发展到工业和民用领域。未来,国内PTPA的需求将以较快的速度增长。中国的PPTA已实现工业化,但有研发力量分散和连续生产不稳定等问题。随着国内航天工业的快速发展,尽管面临着种种挑战,PTPA还是在国内迎来巨大的发展机遇。

PPTA及其共聚物纤维的热分解动力学分析

选用含有醚键和甲烷基结构的第三单体,制备了不同第三单体配比的PPTA共聚物并制备出纤维。第三单体的加入显著改善了聚合体的溶解性能,同时也影响了聚合体的耐热性。采用热失重的方法,对在不同升温速率、不同气氛中,以不同百分比配比的第三单体所制备的PPTA共聚物纤维进行热分解动力学分析,运用了Friedman法计算热分解动力学参数。