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一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法


技术摘要:
本发明公开一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法,其采用芳香族二元胺为第一反应单体,芳香族二元酸或其酰卤化物为第二反应单体,所述第一反应单体和第二反应单体在聚合物溶液中进行缩聚反应,缩聚后原位生成纳米芳香族聚酰胺,再加入稳定剂,然后用所述聚合物溶液的溶剂进  全部
背景技术:
晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维,其机械强度等于邻接原子间 力产生的强度。晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率,而且还具有 电、光、磁、介电、导电、超导电性质。 晶须可分为有机晶须和无机晶须两大类。目前,制备的晶须一般都是无机材料,例 如SiC、钛酸钾、硼酸铝晶须、氧化铝等。其中,金属晶须主要应用于金属基复合材料中,而陶 瓷基晶须和无机盐晶须则可应用于陶瓷复合材料、聚合物复合材料等多个领域。因此,无机 材料晶须应用在有机复合材料中时,必须要进行界面处理才能良好地复合在一起。而现有 的有机晶须,例如纤维素晶须、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须、聚(4-羟基苯甲酯)晶须(PHB 晶须)等,其力学强度、耐酸耐碱性均较小,尚未能满足复合材料的使用需求。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提出一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法,该制备方 法所制得的芳香族聚酰胺晶须具有优异的力学强度以及耐酸耐碱性,满足复合材料中的应 用需求。 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法,其采用芳香族二元胺为第一反应单体,芳香族二 元酸或其酰卤化物为第二反应单体,所述第一反应单体和第二反应单体在聚合物溶液中进 行缩聚反应,缩聚后原位生成芳香族聚酰胺纳米晶须悬浮液,再加入稳定剂,然后用所述聚 合物溶液的溶剂进行稀释,分离后得到芳香族聚酰胺晶须。 进一步的,所述芳香族二元胺为对苯二胺。 进一步的,所述芳香族二元酸或其酰卤化物包括对苯二甲酰氯、对苯二甲酸中的 一种或两种。 进一步的,所述聚合物溶液包括聚砜溶液、聚醚砜溶液、聚乙烯溶液、聚偏氯乙烯 溶液中的一种或两种以上混合。 进一步的,所述聚合物溶液的溶剂为有机溶剂,所述有机溶剂包括N,N-二甲基乙 酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。 进一步的,所述聚合物溶液中聚合物的质量百分浓度为15%~20%。 进一步的,缩聚反应中生成的芳香族聚酰胺的质量百分浓度为4%~18%。 进一步的,在上述体系中按质量百分浓度计添加1%-5%的稳定剂,主要目的是对体 系中生成的芳香聚酰胺晶须起到稳定作用,使该晶须不发生进一步聚集或沉淀,所述稳定 剂包括司盘、吐温、椰油基葡糖苷中的至少一种。 进一步的,在所述聚合物溶液中先加入所述第一反应单体,完全溶解后在搅拌条 3 CN 111574708 A 说 明 书 2/6 页 件下逐步加入所述第二反应单体进行缩聚反应,然后再加入稳定剂。 与现有技术相比,本发明的有益效果是: 本发明的制备方法简易,制得的聚对苯二甲酰对苯二胺晶须主要有棒状直链分子聚对 苯二甲酰对苯二胺平行聚集形成的微纳米级的短纤维,其机械强度等于邻接原子间力产生 的强度,使其具有理论上最高的力学强度,另外,众所周知,芳香族聚酰胺具有优良的耐酸 耐碱特性,将其作为纳米晶须后,使晶须具有改性能,更适合作为增强材料而被广泛应用于 复合材料领域中。 附图说明 图1为本发明的一种实施方式的制备方法流程示意图; 图2为本发明的实施例1所制备的聚对苯二甲酰对苯二胺纳米晶须透射电镜图; 图3为本发明的实施例2所制备的聚对苯二甲酰对苯二胺纳米晶须透射电镜图; 图4为本发明的实施例3所制备的聚对苯二甲酰对苯二胺纳米晶须透射电镜图; 图5为本发明实施例4所制备的聚对苯二甲酰对苯二胺纳米晶须透射电镜图。
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