基于干法纺丝的含二氮杂萘酮结构聚芳醚酮纤维制备及其性能
2021-01-06董大林宾月珍蹇锡高
纺织学报 2020年12期
董大林,宾月珍,蹇锡高,2
(1. 大连理工大学 化工学院,辽宁 大连 116024;2. 辽宁省高性能树脂工程技术研究中心,辽宁 大连 116024)
聚芳醚酮具有优异的稳定性、耐热性以及力学性能。20世纪80年代,Rose[1]利用二苯砜作为溶剂,制备了高分子质量的结晶型聚芳醚酮。经研究发展,结晶型聚芳醚酮的种类以及应用范围得到极大拓展。结晶型聚芳醚酮纤维具有优异的化学稳定性、耐热性、难燃性以及自熄性,可应用于运动器材、过滤材料以及航天复合材料等领域。不溶可熔的结晶型聚芳醚酮,只能通过熔融纺丝及其衍生工艺制备聚芳醚酮纤维[2]:一方面,结晶型聚芳醚酮的熔点高于304 ℃,使其纺丝温度超过370 ℃[3];另一方面,刚性的分子链提高了聚合物的熔体黏度,限制了结晶型聚芳醚酮进一步的应用。对此,科研工作者从2方面对结晶型聚芳醚酮进行结构优化以提高聚合物的加工性能:在物理改性方面,Luan等[4]利用高温润滑剂小球(GPPS)改善聚醚醚酮(PEEK)的加工性能;在化学改性方面,Li等[5]通过三元共聚,降低结晶型聚芳醚酮的熔体黏度。此外,刘鹏清等通过三元共聚[6]以及与聚酯共聚[7]等方式,在结晶型聚芳醚酮中引入液晶相,降低了结晶型聚芳醚酮的熔体黏度。科研工作者进一步制备了包括含二氮杂萘酮结构的聚芳醚酮(PPEK)[8]、含酚酞侧基聚芳醚酮[9]以及含芴基聚芳醚酮[10]等无定形可溶解聚芳醚酮,为聚芳醚酮纤维的制备提供了新的思路。
针对无定形可溶解聚芳醚酮纤维的研究也在逐步展开和深入[11-13],并在光学器件、复合材料、含能化合物、静电纺丝[14]、纳米过滤膜[15]以及电池隔膜[16]等领域进行了应用。……
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