聚酰亚胺高性能纤维

（高新纺织材料研究与应用丛书）

作者：张清华//赵昕//董杰//王士华

出版社：中国纺织

ISBN：9787518062577

出版日期：2019/09/01

页数：196

内容大纲

聚酰亚胺纤维作为高性能纤维的一个重要品种，其特殊的分子结构使其具有优越的力学性能、耐热性、耐候性、尺寸稳定性等特性。聚酰亚胺的化学结构丰富，纤维制备过程复杂，为方便读者理解相关理论和实践，本书从聚合物的合成、前驱体的环化反应、纤维的湿法及干法纺丝成型、可溶性聚酰亚胺的合成及纤维的制备、纤维的结构性能关系等方面介绍纤维的制备方法，此外，对聚酰亚胺纳米纤维、中空纤维膜、杂化改性以及纤维的应用和发展等内容也分别进行了概述。

本书适合材料、高分子等专业高校师生、科研人员及企业技术人员参考、阅读。

作者介绍

张清华，教授、博导、材料学院副院长，中组部“万人计划”。长期从事聚酰亚胺纤维的研究工作，承担国家973计划、国家自然科学基金重点项目、发改委战略新兴产业专项等科研课题10余项，获国家发明26项。获人社部百千万人才工程重量人选、有突出贡献中青年专家、科技部中青年科技领军人才等荣誉称号。领衔完成的“干法纺聚酰亚胺纤维制备关键技术及产业化”成果获2016年国家科技进步奖二等奖。

目录

第1章 概述

1.1 高性能纤维概况

1.1.1 高性能纤维的发展历程

1.1.2 高性能纤维的分类

1.1.3 高性能纤维的特点

1.2 聚酰亚胺纤维的研究概况

1.3 聚酰亚胺纤维的产业情况

1.4 聚酰亚胺纤维的基本特性

1.4.1 优异的力学性能

1.4.2 耐热稳定性

1.4.3 耐化学腐蚀性

1.4.4 阻燃性能

1.4.5 其他性能

1.5 聚酰亚胺纤维制备方法

参考文献

第2章 聚合物的合成及环化反应

2.1 聚合物合成及影响因素

2.1.1 单体

2.1.2 聚酰胺酸的合成

2.2 环化程度的测定法

2.2.1 FTIR方法

2.2.2 元素分析方法

2.2.3 TG-MS法测定环化程度

2.3 环化反应过程

2.3.1 FTIR测定环化反应动力学

2.3.2 二维相关性分析(2DCOS)

2.3.3 温度及化学结构对环化速率的影响

参考文献

第3章 纤维的湿法成型及微结构调控

3.1 湿法纺丝成型原理

3.2 相分离及三元相图

3.2.1 非溶剂/溶剂相互作用参数熙

3.2.2 非溶剂/PAA和DMAc/PAA相互作用参数Χ13和Χ23

3.2.3 非溶剂/DMAc/PAA体系的三元相图绘制

3.3 初生纤维微结构调控

3.4 部分环化对纤维成型的影响

参考文献

第4章 干法成型及其动力学

4.1 “反应纺丝”原理

4.2 干法成型动力学

4.2.1 基于Newtonian本构方程的模拟

4.2.2 基于Giesekus本构方程的模拟

4.3 干法纺丝成型工艺

4.3.1 初生纤维的形态

4.3.2 初生纤维的力学性能

4.3.3 纤维的环化与拉伸

参考文献

第5章 可溶性聚酰亚胺的合成及纤维制备

5.1 可溶性聚酰亚胺的结构特征

5.1.1 聚合物结构中引入柔性基团

5.1.2 主链和侧链的结构调控

5.13 溶剂的作用

5.2 纺丝溶液的溶胶一凝胶转变

5.2.1 各相异性PI凝胶的形成

5.2.2 PI/NMP凝胶体系温度依赖性

5.2.3 不同原液条件对PI纤维性能的影响

5.3 纤维的制备

5.3.1 湿法纺丝成型

5.3.2 纤维性能

5.3.3 聚酰亚胺纤维动态力学热分析

参考文献

第6章 聚酰亚胺纤维的结构与性能

6.1 化学组成与纤维的结构和性能的关系

6.1.1 BPDA-pPDA结构聚酰亚胺纤维

6.1.2 PMDA-ODA结构聚酰亚胺纤维

6.2 分子链间(内)作用对纤维结构与性能的影响

6.2.1 氢键作用

6.2.2 范德瓦耳斯力

6.3 外力和高温作用下纤维凝聚态结构的演变

参考文献

第7章 聚酰亚胺纳米纤维

7.1 聚酰亚胺纳米纤维制备方法

7.1.1 静电纺丝技术

7.1.2 超临界二氧化碳技术

7.2 聚酰亚胺纳米纤维的应用

7.2.1 电池隔膜

7.2.2 电极材料

7.2.3 隔热材料

7.2.4 介电材料

参考文献

第8章 聚酰亚胺中空纤维膜

8.1 中空纤维膜分离技术

8.2 聚酰亚胺中空纤维膜的发展概况

8.3 聚酰亚胺中空纤维的气体分离特性

8.3.1 二酐结构与分离特性

8.3.2 二胺结构与分离特性

8.3.3 共聚结构与分离特性

8.4 聚酰亚胺中空纤维膜的制备

8.4.1 纺丝液

8.4.2 溶剂种类

8.4.3 外凝固浴

8.4.4 内凝固浴

8.4.5 空气层高度

8.5 聚酰亚胺中空纤维膜的改性

8.5.1 交联

8.5.2 共混

8.5.3 有机/无机杂化

8.5.4 碳化膜

8.6 聚酰亚胺中空纤维的应用

参考文献

第9章 聚酰亚胺/纳米材料杂化纤维

9.1 纳米杂化材料概述

9.2 聚酰亚胺/碳纳米管杂化纤维

9.2.1 CNTs改善纺丝原液可纺性

9.2.2 氨基化CNTs增强聚酰亚胺纤维

9.2.3 静电纺聚酰亚胺/CNT纳米纤维

9.3 聚酰亚胺/石墨烯杂化纤维

9.3.1 聚酰亚胺/石墨烯杂化纤维

9.3.2 改性石墨烯增强聚酰亚胺纤维

9.4 聚酰亚胺一硅杂化纤维

参考文献

第10章 应用与发展

10.1 高温过滤领域

10.2 特种防护领域

10.3 航空航天等领域

10.4 发展趋势

参考文献

附录