[发明专利]一种聚酰胺酸沉析纤维和聚酰亚胺沉析纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及高比表面积纤维浆粕类材料领域，公开了一种聚酰胺酸沉析纤维的制备方法，该方法包括：(1)将胺类单体和酸酐类单体在极性溶剂中反应生成聚酰胺酸产物；(2)将步骤(1)得到的产物稀释至聚酰胺酸浓度为1‑14重量％且粘度小于500cp，然后将稀释后的溶液在搅拌条件下注入沉淀剂中；其中，所述沉淀剂为水、乙醇、甲醇、丙酮和甲苯中的至少一种。还公开了该方法制备的聚酰胺酸沉析纤维，和聚酰亚胺沉析纤维及其制备方法。本发明制得的聚酰胺酸沉析纤维和聚酰亚胺沉析纤维具有较大的比表面积，采用它们作为原料制备的聚酰亚胺纸的耐高温性、力学性能和绝缘性均较优异。

技术领域

本发明涉及高比表面积纤维浆粕类材料领域，具体地，涉及一种聚酰胺酸沉析纤维的制备方法和该方法制备的聚酰胺酸沉析纤维，以及聚酰亚胺沉析纤维的制备方法和该方法制备的聚酰亚胺沉析纤维。

背景技术

聚酰亚胺材料以其独特的芳杂环刚性结构，具有优异的耐高温性能、力学性能、绝缘性能和耐腐蚀、耐辐照等性能特点。以其作为原料生产得到的薄膜、纤维、复合材料等在电子电工、机械制造、航空航天等各领域均得到了广泛应用。以聚酰亚胺纤维为原料制备的聚酰亚胺纸很好的保留了聚酰亚胺材料的性能特点，在高性能电机、干式变压器、航空纸蜂窝等设备和产品中具有非常广阔的应用前景。与现有技术中最具代表性的芳纶纸相比，聚酰亚胺纸的长期使用温度高于300℃，同时还具有高强度、高绝缘、低介电、耐紫外辐射、耐腐蚀、低吸水率的特点，大幅度的提高了现有技术中高温绝缘纸的使用温度，还克服了芳纶纸因为吸水率大而导致的绝缘强度降低、介电损耗增加、电磁波透过性能减弱等问题。

聚酰亚胺纸在制备过程中，需要以聚酰亚胺短切纤维和聚酰亚胺纤维浆粕为原料制备。其中聚酰亚胺纤维浆粕(即聚酰亚胺沉析纤维)需要具有较大的比表面积，以起到纤维间填充和粘结的作用。虽然近年来我国在聚酰亚胺纤维的研制和生产中取得了长足的进步，但聚酰亚胺纤维浆粕的研制与开发仍处于起步阶段，严重限制了聚酰亚胺纸产品的大规模生产以及力学性能和绝缘性能的提高。

因此，现在急需一种比表面积较大的聚酰亚胺纤维浆粕以提高聚酰亚胺纸产品的性能。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种比表面积较高的聚酰胺酸沉析纤维和聚酰亚胺沉析纤维以及它们的制备方法。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种聚酰胺酸沉析纤维的制备方法，该方法包括：

(1)将胺类单体和酸酐类单体在极性溶剂中反应生成聚酰胺酸产物；

(2)将步骤(1)得到的产物稀释至聚酰胺酸浓度为1-14重量％且粘度小于500cp，然后将稀释后的溶液在搅拌条件下注入沉淀剂中；

其中，所述沉淀剂为水、乙醇、甲醇、丙酮和甲苯中的至少一种。

第二方面，本发明提供了上述方法制备的聚酰胺酸沉析纤维。

第三方面，本发明提供了一种聚酰亚胺沉析纤维的制备方法，该方法包括：将上述聚酰胺酸沉析纤维进行热亚胺化，所述热亚胺化的条件包括：温度为200-400℃，时间为1-30min。

第四方面，本发明还提供了上述方法制备的聚酰亚胺沉析纤维。