纳米芳纶增强聚酰亚胺气凝胶纤维的制备及其性能研究

摘要

以3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和1,4-二氨基苯二胺共聚制备聚酰胺酸盐前驱体溶液,通过湿法纺丝,然后经过超临界二氧化碳干燥和热亚胺化处理制得纳米芳纶(ANFs)增强聚酰亚胺(PI)气凝胶纤维(简称PI/ANFs气凝胶纤维),研究了气凝胶纤维的结构与性能.结果表明:傅里叶变换红外光谱和X射线衍射光谱表征所制备的PI/ANFs气凝胶纤维为目标产物;PI/ANFs气凝胶纤维的截面具有大量的孔结构且分布较为均匀;PI/ANFs气凝胶纤维的比表面积为152 m2/g,孔径主要分布在10～25 nm之间,密度为0.21 g/cm3,孔隙率大于85％;PI/ANFs气凝胶纤维在空气气氛下的最大热分解温度为625°C,在氮气气氛下950°C 的残炭率为67％;PI/ANFs气凝胶纤维的断裂强度和初始模量分别为(2.5±0.5)MPa和(109±10)MPa.