[发明专利]一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法

说明书

本发明公开一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法，其采用芳香族二元胺为第一反应单体，芳香族二元酸或其酰卤化物为第二反应单体，所述第一反应单体和第二反应单体在聚合物溶液中进行缩聚反应，缩聚后原位生成纳米芳香族聚酰胺，再加入稳定剂，然后用所述聚合物溶液的溶剂进行稀释，分离后得到芳香族聚酰胺晶须。本发明制得的芳香族聚酰胺晶须具有力学强度高、耐酸耐碱性的特性，适合广泛用于复合材料领域中。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术具体，尤其涉及一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法。

背景技术

晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，其机械强度等于邻接原子间力产生的强度。晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率，而且还具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。

晶须可分为有机晶须和无机晶须两大类。目前，制备的晶须一般都是无机材料，例如SiC、钛酸钾、硼酸铝晶须、氧化铝等。其中，金属晶须主要应用于金属基复合材料中，而陶瓷基晶须和无机盐晶须则可应用于陶瓷复合材料、聚合物复合材料等多个领域。因此，无机材料晶须应用在有机复合材料中时，必须要进行界面处理才能良好地复合在一起。而现有的有机晶须，例如纤维素晶须、聚（丙烯酸丁酯-苯乙烯）晶须、聚（4-羟基苯甲酯）晶须（PHB晶须）等，其力学强度、耐酸耐碱性均较小，尚未能满足复合材料的使用需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法，该制备方法所制得的芳香族聚酰胺晶须具有优异的力学强度以及耐酸耐碱性，满足复合材料中的应用需求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种芳香族聚酰胺晶须的制备方法，其采用芳香族二元胺为第一反应单体，芳香族二元酸或其酰卤化物为第二反应单体，所述第一反应单体和第二反应单体在聚合物溶液中进行缩聚反应，缩聚后原位生成芳香族聚酰胺纳米晶须悬浮液，再加入稳定剂，然后用所述聚合物溶液的溶剂进行稀释，分离后得到芳香族聚酰胺晶须。

进一步的，所述芳香族二元胺为对苯二胺。

进一步的，所述芳香族二元酸或其酰卤化物包括对苯二甲酰氯、对苯二甲酸中的一种或两种。

进一步的，所述聚合物溶液包括聚砜溶液、聚醚砜溶液、聚乙烯溶液、聚偏氯乙烯溶液中的一种或两种以上混合。

进一步的，所述聚合物溶液的溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂包括N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

进一步的，所述聚合物溶液中聚合物的质量百分浓度为15%～20%。

进一步的，缩聚反应中生成的芳香族聚酰胺的质量百分浓度为4%～18%。

进一步的，在上述体系中按质量百分浓度计添加1%-5%的稳定剂，主要目的是对体系中生成的芳香聚酰胺晶须起到稳定作用，使该晶须不发生进一步聚集或沉淀，所述稳定剂包括司盘、吐温、椰油基葡糖苷中的至少一种。

进一步的，在所述聚合物溶液中先加入所述第一反应单体，完全溶解后在搅拌条件下逐步加入所述第二反应单体进行缩聚反应，然后再加入稳定剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的制备方法简易，制得的聚对苯二甲酰对苯二胺晶须主要有棒状直链分子聚对苯二甲酰对苯二胺平行聚集形成的微纳米级的短纤维，其机械强度等于邻接原子间力产生的强度，使其具有理论上最高的力学强度，另外，众所周知，芳香族聚酰胺具有优良的耐酸耐碱特性，将其作为纳米晶须后，使晶须具有改性能，更适合作为增强材料而被广泛应用于复合材料领域中。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的制备方法流程示意图；