[发明专利]一种聚酰亚胺纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)芳香族二酐单体与二胺单体在溶剂中聚合，得到聚酰胺酸纺丝原液；

b)将所述聚酰胺酸纺丝原液进行纺丝，得到聚酰胺酸纤维；

c)将所述聚酰胺酸纤维进行酰亚胺化处理，得到聚酰亚胺纤维；

所述二胺单体包括单体A和单体B；

所述单体A选自式a-1～式a-8所示结构中的一种或几种：

所述单体B选自式b-1～式b-7所示结构中的一种或几种：

其中，

M选自-O-、-S-、或-NH-；

X选自-O-、-S-、或-NH-；

D选自-O-、-S-、或-NH-；

E选自-O-、-S-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CF₃)₂-、-CO-、

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族二酐单体选自式Ⅰ-1～式Ⅰ-3所示结构中的一种或几种：

其中，A选自：

-S-、-O-、

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族二酐单体与二胺单体的摩尔比为1∶(0.95～1.20)；

所述二胺单体中，单体A占二胺单体的总摩尔比为0.1％～99％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，聚合的温度为-20℃～50℃，时间为4～60小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，所述溶剂为极性非质子溶剂；

所述极性非质子溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；

所述聚酰胺酸纺丝原液的浓度为5wt％～35wt％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中，所述酰亚胺化处理为热酰亚胺化处理；

所述热酰亚胺化处理为梯度升温热处理或恒温热处理；

所述梯度升温热处理的条件为：

初始温度为30～50℃，终点温度为280～450℃，升温速率为1～30℃/min，升至终点温度后保温5～60min；

所述恒温热处理的条件为：

热处理温度为280～500℃，恒温5～60min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述纺丝为干喷湿法纺丝、湿法纺丝或干法纺丝；

所述干喷湿法纺丝包括：将所述聚酰胺酸纺丝原液由喷丝孔挤出，经空气层后进入凝固浴成型，再经水洗和干燥，得到聚酰胺酸纤维；

所述干喷湿法纺丝中，所述空气层的高度为10～100mm，所述喷丝孔的孔径为0.05～0.2mm，所述喷丝的喷拉比为1.5～7.0倍，纺丝速度为10～100m/min；

所述湿法纺丝包括：将所述聚酰胺酸纺丝原液由喷丝孔挤出，直接进入凝固浴成型，再经水洗和干燥，得到聚酰胺酸纤维；

所述湿法纺丝中，所述喷丝孔的孔径为0.02～0.14mm，所述喷丝的喷拉比为1.1～4.5倍，纺丝速度为4～80m/min；

所述干法纺丝包括：将所述聚酰胺酸纺丝原液由喷丝孔挤出，干燥，得到聚酰胺酸纤维；

所述干法纺丝中，所述干燥的温度为150～350℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述酰亚胺化处理后，还包括热牵伸处理；

所述热牵伸的温度为350～600℃，倍率为1.0～6.0倍；

所述热牵伸在惰性气体氛围下进行。