聚间苯二甲酰间苯二胺(poly(m-phenyleneisophthalamide),PMIA)是在1962年首先被合成的一种间位芳香族聚酰胺品种。由于它优异的耐高温与阻燃性能,PMIA的耐高温绝缘纸制品和纤维被最广泛的应用于相应的工业和服装领域。 随着对耐高温纸制品和纤维的需求不断提高,在一些特别的使用领域,已对PMIA制品的耐热性有更高的要求,而我国PMIA制品仍处于开发阶段,国内市场仍被美国杜邦、日本帝人所占领,为此东华大学化学纤维研究所和江苏南黄海实业有限公司合作承担江苏省科委重大专项目——建立年产150吨规模PMIA中试生产线。本论文在仔细考虑了实际开发应用的各相关因素后,对用对苯二胺(PPDA)和对苯二甲酰氯(TPC)来共缩聚合成改性PMIA做了有益的研究和探索工作,期望通过共聚改性获得性能优化的间位型共聚芳族聚酰胺。 本论文重点是通过对低温溶液缩聚法制备PPDA/TPC改性PMIA工艺探索,制备出相对分子质量较高,热稳定性较好,适于后续加工的改性PMIA浆液,对浆液的流变、凝固性能和耐热性进行了深入的研究,并首先用沉析法制备了这种可作为摩擦材料和造纸用的改性PMIA浆粕。 论文首先研究了PPDA和TPC两种对位结构的第三单体用低温溶液共缩聚法来改性PMIA中的一些基本规律,摸索了反应中的一些基本工艺参数以及比较了5%～15%的第三单体含量对最终改性聚合物的影响;我们研究了不同浓度与分子量的浆液的稳态和动态流变性能、采用不同凝固剂时浆液的凝固性能以及两种浆液的稳定性,得到了两种浆液的非牛顿指数、粘流活化能、结构粘度指数等重要参数,为后续制品(如制膜、制浆粕和纺丝等)湿法加工工艺参数的制定提供了重要的依据。 用TG-DTG-DTA研究了改性PMIA的热性能,探讨了三单种类和含量对改性PMIA耐热性能的影响,比较了改性PMIA和PMIA树脂的热稳定性,同时用FTIR从结构与性能的关系上研究了PPDA改性PMIA共聚物比PMIA热稳定性好的原因,分析了这类聚合物的热分解的机理,并与同类纤维产品如杜邦的Nomex等做了比较。 本论文为探索热性能更好的PPDA改性PMIA浆粕用途,提出了用沉析法