聚酰亞胺纖維紡絲方法分為濕法紡絲和幹法紡絲,根據紡絲漿液是聚酰亞胺還是聚酰胺酸,有壹步法紡絲和二步法紡絲之分。
第壹步是將聚酰胺酸的濃溶液經濕法或幹法噴絲得到聚酰胺酸纖維,第二步是將第壹步紡制的聚酰胺酸纖維經化學環化或熱環化得到的聚酰亞胺纖維,因而稱為二步法。
二步法紡制聚酰亞胺纖維是研制聚酰亞胺纖維以來壹直普遍使用的方法。
纖維的拉抻工序可以在第壹步進行,也可在第二步酰亞胺化的過程中進行,或者每壹步都進行壹定的拉伸。 1、聚酰胺酸漿液常用的溶劑有二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亞碸(DMSo)、N壹甲基.2壹吡咯 烷酮(NMP)等非質子極性溶劑。因此聚酰胺酸纖維中殘留的溶劑比較容易洗凈,有利於後期的酰亞胺化和拉伸工序的進行。
2、日本的神田拓馬報道,將4,4-二苯醚二胺(4,4'-ODA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)在NMP中縮聚生成聚酰胺酸溶液,經濕法紡絲、熱環化或化學環化、290℃的熱拉伸後,得到的ODA--PMDA 聚酰亞胺纖維強度僅為0.36~0.40GPa,初始模量為6.6~7.2GPa,而延伸率卻高達8.3%~9.7%。 采用壹氯對苯二胺(CIPPD)、4.4-聯苯胺(BzD)、2壹氯.4,4-聯苯胺(C1Bz)和2,2'-二氯.4, 4'-聯苯胺(DiC1Bz)替代二胺ODA進行無規***聚,經濕法紡線和化學環化或熱環化制得的聚酰亞胺纖維,其物理機械性能大大提高。
3、日本帝人公司在NMP中合成聚酰胺酸溶液,將該溶液擠入空氣,然後進入以90:l0的水壹NMP混合液為凝固浴中,在拉伸浴中拉伸2倍,卷繞,然後進入第二步工序,將聚酰胺酸纖維浸在醋酸酐和吡啶的混合液中進行化學酰亞胺化,溫度為20—70℃,得到聚酰亞胺纖維。此時得到的聚酰亞胺纖維的物理機械性能並不很高,采用高溫(450~6OO℃)處理,同時對纖維進行小倍數的拉伸.可使聚酰亞胺大分子發生部分交聯,進壹步提高纖維的物理機械性能,其抗張強度2-20GPa.初始模量145GPa。
4、NASA的Clair與其合作者以BTDA和4,4壹ODA為單體在DMAc中縮合聚合得到可以紡絲的聚酰胺酸濃溶液,以乙醇或乙二醇的水溶液為凝固浴,幹濕法紡制聚酰胺酸纖維。纖維去除溶劑幹燥後,分別在100T;、2OO℃和3OO℃下拉伸熱處理纖維各1h,得到的聚酰亞胺纖維的強度0.19GPa,初始模量3.6GPa。