[发明专利]一种具有多嵌段结构聚酰亚胺纤维及其制备和应用

权利要求书

1.一种具有多嵌段结构聚酰亚胺纤维，其特征在于，将含金刚烷结构脂肪族二胺单体与含氢化二酐单体反应得到产物A，将含羧基侧链的二胺单体与含二苯甲酮结构二酐单体反应得到产物B，将产物A与产物B聚合反应，将得到的嵌段结构的聚酰亚胺溶液中加入重元素离子盐，氮气保护下络合反应，冷却，得功能性聚酰亚胺溶液，纺丝，热处理获得。

2.根据权利要求1所述纤维，其特征在于，所述含金刚烷结构脂肪族二胺单体包括：中的一种或者几种；含氢化二酐单体包括：中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述纤维，其特征在于，所述含羧基侧链的二胺单体包括：中的一种或者几种；重元素为铅、铁、钨、钡、钆、铕、铽、镝、钬、铒中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述纤维，其特征在于，所述含二苯甲酮结构二酐单体包括：中的一种或者几种。

5.一种具有多嵌段结构聚酰亚胺纤维的制备方法，包括：

(1)氮气保护下，依次将含金刚烷结构脂肪族二胺单体、含氢化二酐单体加入极性非质子溶剂中，搅拌反应，得到溶液A；其中，含金刚烷结构脂肪族二胺单体与含氢化二酐单体的摩尔比为1:2～1:1.05；

(2)氮气保护下，依次将含羧基侧链的二胺单体、含二苯甲酮结构二酐单体加入极性非质子溶剂中，搅拌反应，得到溶液B；其中，含羧基侧链的二胺单体与含二苯甲酮结构二酐单体的摩尔比1.05:1～2:1；

(3)将步骤(1)中溶液A缓慢加入到步骤(2)中溶液B中，搅拌，聚合反应，得嵌段结构的聚酰亚胺溶液，其中，二胺总量与二酐总量的摩尔比为1.01～1:0.99～1，二胺和二酐总质量占二胺、二酐和步骤(1)、(2)中极性非质子溶剂总质量的13～17％，二胺为步骤(1)中含金刚烷结构脂肪族二胺单体和步骤(2)中含羧基侧链的二胺单体，二酐为步骤(1)中含氢化二酐单体和步骤(2)中含二苯甲酮结构二酐单体；

(4)向步骤(3)中嵌段结构的聚酰亚胺溶液中加入占二胺与二酐总质量分数为1-30％的重元素离子盐，氮气保护下络合反应，冷却，得功能性聚酰亚胺溶液；

(5)将步骤(4)中功能性聚酰亚胺溶液纺丝，热处理，得到具有多嵌段结构聚酰亚胺纤维。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(1)、(2)中极性非质子溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基乙酰胺；搅拌反应为：在0～5℃搅拌反应5～12h。

7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌时间为5～6h；聚合反应为：梯度升温至185℃，恒温反应14～28h，其中梯度升温为：125℃、145℃、165℃各停留1h，最终升温至185℃。

8.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(4)中重元素离子盐的形式为盐酸盐、硫酸盐、氯盐、磷酸盐、硝酸盐中的一种或几种，且不含结晶水；络合反应温度为100～160℃，络合反应时间为2～12h。

9.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(5)中纺丝为湿法纺丝、干喷湿法纺丝、干法纺丝、静电纺丝中的一种；热处理为：450～520℃下热牵伸2～5倍。

10.一种如权利要求1所述纤维在核辐射或电磁辐射中的应用。