[发明专利]一种聚酰亚胺纳米纤维纱线及其适合工业化生产的制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺纳米纤维，其特征在于，由聚酰亚胺前驱体溶液经过静 电纺丝后得到；

所述聚酰亚胺前驱体由具有式I结构的单体、具有式II结构的单体、三 苯二醚二酐和二甲基联苯二胺共聚后得到；

其中，R₁选自联苯二酐残基、二苯醚二酐残基、二苯酮二酐残基、联三 苯二酐残基、均苯二酐残基和二苯硫醚二酐残基中的一种或多种；

H₂N-R₂-NH₂II；

其中，R₂选自4,4'-二苯氧基二苯甲酮二胺残基、对苯二胺残基、二苯醚 二胺残基、联苯二胺残基、二甲氧基联苯二胺残基和二苯氧基二苯砜二胺残 基中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维，其特征在于，所述三苯二 醚二酐为3,3',4,4'－三苯二醚四甲酸二酐和/或2,2',3,3'－三苯二醚四甲酸二酐；

所述二甲基联苯二胺包括2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯胺和/或其异构体。

3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维，其特征在于，所述共聚为 在强极性非质子溶剂中共聚；

所述强极性非质子溶剂为N,N-二甲基乙酰胺和/或N,N-二甲基甲酰胺。

4.根据权利要求3所述的聚酰亚胺纳米纤维，其特征在于，所述三苯二 醚二酐占二酐单体中的摩尔比为大于或等于0.5；所述二甲基联苯二胺占二胺 单体中的摩尔比为大于或等于0.5。

5.一种聚酰亚胺纳米纤维纱线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将稀释后的聚酰亚胺前驱体溶液进行静电纺丝，得到聚酰胺酸纳米纤 维；

B)利用环形金属传动带，将上述步骤得到的聚酰胺酸纳米纤维收集成连 续的聚酰胺酸纳米纤维带；

C)将上述步骤得到连续的聚酰胺酸纳米纤维带，进行热亚胺化工艺，得 到连续的聚酰亚胺纳米纤维带；

D)将上述聚酰亚胺纳米纤维带从镜面传动带上剥离，再进行牵伸和加捻 后，得到聚酰亚胺纳米纤维纱线。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述稀释后的聚酰亚 胺前驱体溶液，由强极性非质子溶剂和挥发性溶剂组成的溶剂与聚酰亚胺前 驱体溶液混合后得到；

所述挥发性溶剂为四氢呋喃、丙酮、无水乙醇和氯仿中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述稀释后的聚酰亚 胺前驱体溶液的绝对粘度为1～4Pa·s；所述稀释后的聚酰亚胺前驱体溶液的 固含量为15％～25％。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺酸纳米纤 维为权利要求1～4任意一项所述的聚酰亚胺纳米纤维；

所述环形金属传动带为环形不锈钢网带或环形不锈钢镜面传动带。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热亚胺化工艺的 温度280～400℃；

所述牵伸的倍数为2～3倍；所述加捻为250～350捻/米。

10.一种物品，其特征在于，含有权利要求1～4任意一项所述的聚酰亚 胺纳米纤维，或由权利要求5～9任意一项所述的制备方法制备的聚酰亚胺纳 米纤维纱线经过纺织后得到；

所述物品包括织物面料和/或个人防护用品。