芳香族聚砜酰胺高聚物聚合深化研究及性能表征
Further Study on the Polycondensation and Characterization of Polysulfonamide
芳香族聚砜酰胺高聚物(polysulfonamide,简称PSA)纤维,是一种耐高温有机纤维,具有优良的耐热性、热稳定性、尺寸稳定性、阻燃性等一系列优良性能.然而,相比较国外同类产品,芳香族聚砜酰胺纤维强度不足,因此通过研究芳香族聚砜酰胺的低温溶液共缩聚合成规律,制备出一系列不同参数的高聚物树脂,分析其相对分子质量、热性能、流变性能、纺丝溶液的凝固性能,最终得到较高相对分子质量,适于原液纺丝的高聚物.对芳香族聚砜酰胺高聚物低温溶液共缩聚反应规律,进行了研究,确定了3,3'-二氨基二苯砜(33′-Diaminodiphenylsulfone,简写为33DDS)含量为25mol%混合投料的共聚PSA的最佳工艺条件:反应时间1h,温度10℃,TPC/二胺摩尔比约为1.002~1.003,高聚物浓度为13%,合成出来的聚合物比浓对数粘度最高.另外还制备了两种不同结构的共聚物:(1)采用分步投料方式,得到嵌段式芳香族聚砜酰胺高聚物;(2)投料方式为分步投料,但改变原料得到嵌段式改性芳香族聚砜酰胺高聚物.通过对芳香族聚砜酰胺高聚物的热性能和热分解动力学研究,得到了不同参数的PSA高聚物的起始分解温度、中点温度、终止点温度、残余质量以及热分解动力学参数;实验还表明:33DDS含量和聚合物浓度对共聚物树脂热稳定性影响都不大,33DDS含量增加,聚合物的稳定性稍有些下降;结构影响比较显著,嵌段式共聚物和嵌段式改性共聚物的热稳定性优于混聚共聚物.通过对芳香族聚砜酰胺高聚物溶液的流变性能分析,得到了不同参数的PSA高聚物溶液的流变性能、粘流活化能、结构粘度指数等重要参数,为后续纺丝工艺的制定提供重要依据.通过对芳香族聚砜酰胺高聚物溶液的凝固相分离研究表明,水是一种较强的凝固剂,研究还发现凝固值随凝固剂中DMAc含量、CaCl2含量和凝固剂温度的升高而增加.本论文研究的主要创新点为:采用分步聚合方式,获得高分子量的不同结构的高聚物,其耐热性能优于混聚高聚物,也为产品多样化发展提供了方向.
- 作者：
- 金伟
- 学位授予单位：
- 东华大学
- 专业名称：
- 纺织工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 封亚培
- 中图分类号：
- O633.2
- 关键词：
- 芳香族聚砜酰胺；低温溶液缩聚；热性能；流变性能；凝固性能
- Polysulfonamide； low temperature solution polycondensation； thermal behavior； rheology properties； coagulability