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对位芳香族聚酰胺纤维具有优异的力学性能、热稳定性及化学稳定性等特性。但对于刚性链的芳香族聚酰胺,它们的溶解性相对比较差。如聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)只能溶解在浓硫酸类强极性溶剂中,这对纺丝工艺及设备都有较高的要求,不利于工业化生产。本研究通过向PPTA分子主链上引入氯取代侧基来改善其溶解性,采用低温溶液缩聚法得到了含氯对位芳香族聚酰胺(Cl-PPTA)溶液,研究了溶液的流变性能,采用一步法对制备的溶液进行湿法纺丝制备了Cl-PPTA纤维,研究了制得纤维的结构性能,并与成品PPTA纤维进行了比较。首先,本论文首先研究了N-甲基吡咯烷酮(NMP)/助溶剂(LiCl或CaCl2)体系中邻氯对苯二胺(Cl-PPD)与对苯二甲酰氯(TPC)的低温溶液聚合工艺。通过考察单体摩尔浓度、初始反应温度、助溶剂含量、单体摩尔配比、反应时间等聚合条件对Cl-PPTA比浓对数黏度(inh)的影响,获得了不同溶剂体系下Cl-PPTA低温溶液聚合的最佳工艺为:NMP/CaCl2体系中Cl-PPD单体摩尔浓度为0.35mol/L,初始反应温度为-5℃,TPC与Cl-PPD摩尔比1.001,CaCl2质量分数4%,反应时间为20min;NMP/LiCl体系中Cl-PPD单体摩尔浓度为0.25mol/L,初始反应温度为-15~-8℃,TPC与Cl-PPD摩尔比1.001,LiCl质量分数为3~4wt%,反应时间为30min。相对于NMP/CaCl2体系,NMP/LiCl体系更易获得相对分子质量较高的Cl-PPTA,最佳条件下制得Cl-PPTA的比浓对数黏度达2.38dL/g。通过红外光谱分析表征了制得聚合体的化学结构发现Cl-PPTA谱图中除存在氯取代基的特征吸收峰之外,其余特征峰与成品PPTA纤维完全一致,说明合成出了目标聚合物Cl-PPTA。其次,本论文研究了制得Cl-PPTA溶液的稳态和动态流变特性,探讨了溶液温度、聚合物浓度和相对分子质量对溶液表观黏度、储能模量、损耗模量和损耗角正切等的影响,并拟合得到了溶液非牛顿指数、黏流活化能和凝胶点等参数。结果表明:Cl-PPTA溶液均为假塑性流体,表现出切力变稀现象,溶液黏度随温度的升高而下降,随溶液浓度或Cl-PPTA相对分子质量的增大而增大;溶液非牛顿指数n随溶液温度的升高而增大,随溶液浓度或聚合体相对分子质量的增大而减小。相对于NMP/LiCl体系,NMP/CaCl2体系Cl-PPTA溶液的非牛顿特性受温度影响相对更明显,并且其黏流活化能也较高,且随着剪切速率的变化较明显。另外Cl-PPTA溶液的G和G均随着溶液浓度或Cl-PPTA相对分子质量的增大而增加,随温度的升高而减小;而tan变化趋势则反之。同时随着溶液温度的升高,Cl-PPTA溶液的凝胶点向高角频率方向移动。而且NMP/CaCl2体系凝胶点在相对较高温度变化不大,NMP/LiCl体系则在相对较低温度下变化不大。最后,直接采用一步法制得的Cl-PPTA溶液通过湿法纺丝制备出了Cl-PPTA纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)、纤维强伸度测试、声速取向、X-射线衍射(XRD)、热失重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)测定等对制得纤维的结构性能进行了表征。结果表明:相对于NMP/CaCl2体系,NMP/LiCl体系下所制得的纤维结构更致密,表面更光滑,并且纤维力学性能也更优异。高温张紧热处理后,两纤维声速取向增大,结晶度提高,纤维力学性能得到提高。另外,所制得的Cl-PPTA纤维耐热性能和阻燃性能得到较大提高,在400℃之前两种Cl-PPTA初生纤维的热分解失重率均低于成品PPTA纤维;NMP/CaCl2和NMP/LiCl体系所制得的Cl-PPTA纤维其LOI分别相对于成品PPTA纤维提高了31.4%和37.9%。