[发明专利]一种高强高模聚酰亚胺纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高强高模聚酰亚胺纤维，其特征在于，包括由联苯二酐(BPDA)、对苯二胺(pPDA)和2-(4-胺基苯)-5-胺基苯并咪唑(BIA)无规共聚得到的聚酰亚胺纤维，其中对苯二胺与2-(4-胺基苯)-5-胺基苯并咪唑的摩尔比为1∶10～3∶1。

2.按照权利要求1的一种高强高模聚酰亚胺纤维，其特征在于，聚酰亚胺纤维中还包括与其它二胺或/和二酐单体的共聚，其它二胺加入量与对苯二胺、2-(4-胺基苯)-5-胺基苯并咪唑总加入量的摩尔比为1∶10～1∶4；其它二酐与联苯二酐的摩尔比为：1∶10～3∶7。

3.权利要求1所述的一种高强高模聚酰亚胺纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：将对苯二胺、2-(4-胺基苯)-5-胺基苯并咪唑、联苯二酐，按二胺与二酐总摩尔比1∶0.95～1∶1.05进行配比，其中对苯二胺与2-(4-胺基苯)-5-胺基苯并咪唑的摩尔比为1∶10～3∶1；

B：在N₂保护下将步骤A的二胺加入计量溶剂溶解，然后加入二酐，使溶液的固含量为5～35wt％，充分反应后获得聚酰胺酸纺丝溶液；

C：将聚酰胺酸纺丝溶液按照湿法或干湿法纺丝工艺进行纺丝，采用一步连续制备法，即纺丝溶液经过喷丝板喷出后，连续经过凝固浴凝固、水洗、不同温度的热炉处理和收丝，得到高强高模聚酰亚胺纤维；

聚酰胺酸溶液的合成采用梯度温度式反应，温度段为2～5段，每段温度为75℃～-10℃，每个温度段反应时间不等，总计2～20小时；

所采用的一步连续制备方法中，至少包括四段热炉，各热炉温度为80℃～550℃，牵伸比为1～2，过炉总时间为5～30min，炉内气氛为空气或者氮气，当温度高于400℃时进行高倍牵伸，牵伸比为3～7，炉内气氛为氮气。

4.按照权利要求3的方法，其特征在于，步骤A中还包括其它二胺或/和其它二酐，其它二胺加入量与对苯二胺、2-(4-胺基苯)-5-胺基苯并咪唑总加入量的摩尔比为1∶10～1∶4；其它二酐与联苯二酐的摩尔比为：1∶10～3∶7。

5.按照权利要求3或4的方法，其特征在于，步骤B中所用的溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)或N-甲基吡咯烷酮。

6.按照权利要求3或4的方法，其特征在于，步骤C中所用喷丝板孔径为Φ0.045mm～0.75mm，孔数为50～2000孔。

7.按照权利要求3或4的方法，其特征在于，步骤C中所采用的湿法或干湿法工艺时凝固浴和清洗浴均分别为水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜(DMSO)中的一种或几种的混合溶剂。

8.按照权利要求3或4的方法，其特征在于，步骤B的梯度温度依次降低。

9.按照权利要求3或4的方法，其特征在于，步骤C四段热炉的温度依次升高。