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聚醚酰亚胺(PEI)就是在PI链上引入醚键形成的一类高聚物。1972年美国GE公司开始研究开发PEI,经过10年时间试制、试用,于1982年建成5000吨生产装置,并正式以商晶Ultem在市场销售。PEI作为纤维材料表现最突出的性能是它优良的耐热性,由于价格便宜,在一些低端领域可代替芳纶。它具有非晶结构和光滑、封闭的表面;可进行牵伸并按常规方法纺织加工;难燃,在高达200℃的温度下仍能保持良好的强力:有良好的化学稳定性。因此,本课题对此进行研究,希望能推动其产业化的步伐。双酚A型二醚二酐是合成PEI的主要单体,它的合成直接关系到后面聚合的成败。综合各方面的资料,通过双酚A钠盐合成;二醚二酞酰亚胺的合成;双酚A二醚四酸的合成;双酚A型二醚二酐的合成四步,最后得到双酚A型二醚二酐单体。研究中采用简便的生产工艺,用双酚A型二醚二酐和间苯二胺直接熔融共聚,得到聚醚酰亚胺。本研究尝试了双螺杆挤出机和单螺杆密炼机,实际结果发现密炼机的聚合效果好。双螺杆挤出机加料时,二胺的熔点太低而容易沉积在料口,导致双螺杆中聚合料反应不均匀,容易产生交联等现象。因此其产物发黑。此聚合反应对设备要求高,目前,双螺杆挤出机不能达到要求。而密炼机的聚合效果较好。其产物通过红外、质谱、热失重等分析,以及与已有聚合物Ultem比较,证明聚合得到了所要的产物。运用Py—GC/MS、TG—DTA/MS等联用仪器对PEI与PI的热性能以及受热过程的结构变化进行比较,对二者由于分子结构不同而造成的热性能差异进行初步的探讨,了解聚合物的热裂解过程。结果发现,PEI出现较大失重率的温度比PI推迟约50℃,说明PEI的短期使用温度甚至高于PI。但PEI更易发生裂解,而且裂解情况更复杂。PEI的热失重过程远较PI的复杂,在热失重的开始阶段。另外,通过PEI树脂的熔融流变学分析,发现非牛顿指数n值随着温度升高而增大;温度升高,粘度随着减小;剪切速率增大,粘度减小:对其纺丝性能进行评估,确定纺丝温度为340-350℃,为下一步纺丝研究做准备。通过对设备的改造,用专门的纺丝机对聚醚酰亚胺进行纺丝。并对纤维进行性能分析。通过热机械分析TMA,动态力学分析DMA,X衍射分析的分析,发现减缓纺丝过程中的冷却速率,能提高材料的可纺性。在同样的温度下,热处理过的纤维收缩变化小。