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摘要
研究在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的辅助下，采用聚合诱导自组装的方式制备芳纶纳米纤维（ANF）。在传统的对苯二胺(PPD)与对苯二甲酰氯(TPC)溶液缩聚工艺中，由于聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）的液晶特性，会随着链的增长而聚集沉淀，该研究创造性地采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP），可以控制PPTA分子的聚集程度，形成稳定的聚集体，从而驱动PPTA分子的自组装，最终获得芳纶纳米纤维（ANF）。利用获得的ANF溶液，通过刮涂法、非溶剂诱导相分离步骤，制备气凝胶薄膜的前驱体，最后经过冷冻干燥后得到芳纶气凝胶薄膜。通过傅里叶红外光谱、X射线衍射表征了ANF的化学结构，证实获得产物结构为聚对苯二甲酰对苯二胺；通过扫描电镜观察ANF的微观形貌，结果表明，制备的芳纶气凝胶薄膜为纳米纤维构筑的三维网络；通过热失重分析了气凝胶薄膜的热稳定性，结果表明，气凝胶薄膜的热降解温度高达535℃；通过氮气吸附解吸附测试得到气凝胶薄膜的比表面积高达175m2/g。并且，气凝胶薄膜的拉伸强度高达3.5MPa。与真空辅助过滤方式相比，该方法简化了芳纶气凝胶薄膜的制备工艺，有利于提高生产效率。
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