含呋喃环生物基芳香聚酰胺纤维的制备与性能
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1.株洲时代橡塑元件开发有限责任公司,湖南 株洲 412007;2.株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南 株洲 412007

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Preparation and Properties of Furan-Containing Bio-Based Aromatic Polyamide Fiber
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    摘要:

    首先以生物基来源的呋喃二甲酰氯和3,4’-二氨基二苯醚为原料、以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,通过低温溶液缩聚制备了含呋喃环的芳香聚酰胺树脂溶液(f-resin),然后通过干湿法纺丝得到含呋喃环的芳香聚酰胺纤维(f-fiber)。采用扫描电镜和X射线衍射对f-fiber的表面形貌与聚集态结构进行了分析。结果表明,f-resin的可纺性良好,所得f-fiber粗细均匀,表面光滑,结晶度可达41%以上;就其力学性能、热稳定性、阻燃性与间位芳纶进行了对比研究,所得f-fiber力学性能、耐热性与阻燃性能优异,略低于间位芳纶(m-fiber),且其原材料为生物质来源,属于环境友好和可持续发展材料,具有广阔的发展前景。

    Abstract:

    An aromatic polyamide resin solution containing furan ring (f-resin) was prepared by polycondensation of low-temperature solution using bio-based furandiyl chloride and 3,4"-diaminodiphenyl ether as raw material and N,N-dimethylacetamide as solvent, and then aromatic polyamide fiber containing furan ring (f-fiber) was obtained by dry-jet wet spinning. The surface morphology and aggregate structure of f-fiber were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD), and the results show that the spinnability of f-resin is good, the thickness of f-fiber is uniform, the surface is smooth, and the crystallinity could reach more than 41%. Its mechanical properties, thermal stability, flame retardancy were studied and compared with meta-aramid (m-fiber), which are excellent and slightly lower than those of m-fiber. Besides, raw materials of f-fiber are bio-based, which are environmentally friendly and have broad development prospects.

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  • 收稿日期:2023-03-21
  • 录用日期:2023-09-22
  • 网络出版日期:2023-12-28
  • 在线发布日期: 2024-12-02
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