赵开荣 康 帅 宋向阳 王 蓉 曹煜彤 胡祖明

1.江苏瑞盛新材料科技有限公司, 江苏 扬州 211400；2.东华大学材料科学与工程学院, 上海 201620

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)是一种高性能纤维，国内称之为芳纶1414。PPTA纤维的分子结构呈高度的规整性和对称性，具有强度高、模量高等优异的力学性能及耐高温、耐化学腐蚀、耐酸碱和阻燃性好等特点，在航空航天、交通、建筑、电子设备和军事等领域广泛应用[1-2]。

PPTA纤维的聚合方法主要包括低温溶液缩聚法、直接缩聚法、低温界面缩聚法、高温催化聚合法和气相聚合法等。目前仍以低温溶液缩聚法为主，但聚合过程中易形成相对分子质量低的聚合物，相对分子质量分布变宽，制备高强度、高模量、高相对分子质量的PPTA聚合物较难。此外，PPTA主要采用液晶法纺丝，浓硫酸的使用对纺丝设备提出了较高的要求。针对PPTA在聚合和纺丝中存在的较难制备高相对分子质量或可溶性的PPTA聚合物的问题，国内外相关专利给出了解决办法，在确保PPTA纤维固有性能不变的情况下，通过对其进行改性，提高溶解性，可极大地提高PPTA纤维纺丝的生产效率，节约生产成本[3-5]。

1 PPTA聚合物的合成

以对苯二胺(PPD)和对苯二甲酰氯(TPC)为单体，以CaCl2或LiCl溶液及其混合液为助剂，以N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)等为溶剂，可采用低温缩聚法制备PPTA聚合物。国内外相关的专利包括CN1048710A[6]、CN1546552A[7]、CN1081199C[8]、CN101781399A[9]、US3884881A[10]和US5726275A[11]等。

1.1 合成技术优化

低温缩聚制备PPTA聚合物的过程中存在两个问题：一是粉末状TPC单体的添加方式很难使其与PPD单体充分混合，易引起爆聚现象；……