含磷聚酰亚胺纤维及其热性能

作者：党洪洋; 龙柱

来源：中华纸业, 2019, 40(08): 52-60.

• 含磷聚酰亚胺纤维
• 流变性能
• 热稳定性
• 热降解

通过双(3-氨基苯基)甲基氧化磷与4,4’-(4,4’-异亚丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)的缩聚反应合成含磷聚酰亚胺,使用FTIR和NMR对含磷聚酰亚胺进行了化学表征,同时,研究了不同参数对含磷聚酰亚胺流变性能和热性能的影响。通过静电纺丝高黏度含磷聚酰亚胺溶液来制备亚微米或纳米级纤维,随着含磷聚酰亚胺溶液浓度从10%增加到24%,静电纺丝纤维的直径从58n m增加到347nm;并使用Friedman和Ozawa-Flynn-Wall方法对含磷聚酰亚胺热降解的等转化率动力学进行分析,同时利用热重分析仪-傅里叶变换红外光谱(TGA-FTIR)和裂解气相色谱质谱(Py-GC-MS)对提出的含磷聚酰亚胺的热降解机理进行验证。结果表明,含磷聚酰亚胺主链的降解过程较为复杂,主要是醚基,烷基,酰亚胺基,芳香基等较弱化学键最早开始断裂。使用扫描电子显微镜(SEM)分析来自TGA实验的含磷聚酰亚胺纤维的残炭,发现残炭呈现出致密的结构且表面具有均匀分散的磷原子。