高性能聚酰亞胺纖維及應(yīng)用

目錄
總序
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 聚酰亞胺纖維簡介 2
1.2.1 聚酰亞胺纖維的結(jié)構(gòu) 3
1.2.2 聚酰亞胺纖維的性能 5
1.2.3 聚酰亞胺纖維的制備方法 6
1.2.4 聚酰亞胺纖維的產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用 7
1.2.5 聚酰亞胺纖維的發(fā)展趨勢(shì) 9
1.2.6 聚酰亞胺納米纖維 10
參考文獻(xiàn) 10
第2章 聚酰亞胺纖維的制備與表征 11
2.1 紡絲原液的合成 12
2.1.1 聚酰亞胺紡絲原液的合成 12
2.1.2 聚酰胺酸紡絲原液的合成 18
2.2 聚酰亞胺纖維的制備 23
2.2.1 熔融紡絲 23
2.2.2 溶液紡絲 24
2.2.3 聚酰亞胺纖維的一步法紡絲 38
2.2.4 聚酰亞胺纖維的兩步法紡絲 39
2.3 聚酰亞胺纖維的表征 44
2.3.1 亞胺化程度和化學(xué)結(jié)構(gòu) 44
2.3.2 結(jié)晶度和取向度 47
2.3.3 表面和內(nèi)部微觀形貌 51
2.3.4 力學(xué)性能 54
2.3.5 熱性能 55
2.3.6 其他性能 57
參考文獻(xiàn) 59
第3章 高性能聚酰亞胺纖維的結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控 63
3.1 聚酰亞胺纖維的合成單體 63
3.1.1 二酐的活性 64
3.1.2 二胺的活性 64
3.2 聚酰亞胺纖維結(jié)構(gòu)的基因計(jì)算 65
3.2.1 電子結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)性 66
3.2.2 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、力學(xué)性能和分子動(dòng)力學(xué)模擬有效性 67
3.2.3 共價(jià)鍵和次級(jí)相互作用 69
3.2.4 重復(fù)單元中典型結(jié)構(gòu)的內(nèi)旋轉(zhuǎn)與位壘 71
3.2.5 分子鏈整鏈分析 72
3.2.6 凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)分析 76
3.3 聚酰亞胺纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化與性能調(diào)控 79
3.3.1 均聚型聚酰亞胺纖維 79
3.3.2 典型共聚型聚酰亞胺纖維 86
3.3.3 含氫鍵作用聚酰亞胺纖維 93
3.3.4 含其他雜環(huán)聚酰亞胺纖維 101
3.3.5 含氟聚酰亞胺纖維 105
3.3.6 含磷聚酰亞胺纖維 107
3.4 聚酰亞胺纖維凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和微觀形貌調(diào)控與性能 108
3.4.1 亞胺化過程結(jié)構(gòu)演變與性能 108
3.4.2 熱牽伸過程結(jié)構(gòu)演變與性能 115
3.4.3 微觀形態(tài)調(diào)控與性能 118
3.5 聚酰亞胺纖維的改性 120
3.5.1 聚酰亞胺/聚丙烯腈共混纖維 120
3.5.2 聚酰亞胺/聚酰胺共混纖維 123
3.5.3 聚酰亞胺/納米材料復(fù)合纖維 123
參考文獻(xiàn) 127
第4章 聚酰亞胺纖維的產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用 132
4.1 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 132
4.1.1 國外產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 132
4.1.2 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 133
4.2 耐熱型聚酰亞胺纖維的應(yīng)用 134
4.2.1 高溫過濾、輸送材料 134
4.2.2 絕緣紙材料 136
4.2.3 隔熱阻燃防護(hù)材料 138
4.3 高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維的應(yīng)用 139
4.3.1 高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維的性能評(píng)價(jià) 139
4.3.2 聚酰亞胺纖維的表面處理 141
4.3.3 纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂基復(fù)合材料 149
4.3.4 纖維增強(qiáng)熱固性樹脂基復(fù)合材料 160
4.3.5 聚酰亞胺/金屬復(fù)合導(dǎo)電纖維 168
4.3.6 其他應(yīng)用領(lǐng)域 172
參考文獻(xiàn) 172
第5章 聚酰亞胺納米纖維的制備與表征 174
5.1 引言 174
5.2 靜電紡聚酰亞胺納米纖維的制備 175
5.2.1 靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展史 175
5.2.2 靜電紡絲的基本原理 176
5.2.3 靜電紡絲的裝置 177
5.2.4 靜電紡絲的影響因素 187
5.2.5 靜電紡絲制備聚酰亞胺納米纖維 190
5.3 聚酰亞胺納米纖維的表征 192
5.3.1 微觀形貌 192
5.3.2 結(jié)構(gòu)及成分分析 196
5.3.3 熱分析 203
5.3.4 比表面積及孔結(jié)構(gòu)分析 209
5.3.5 電化學(xué)分析 213
5.3.6 力學(xué)性能 217
5.3.7 浸潤性 219
參考文獻(xiàn) 221
第6章 聚酰亞胺納米纖維的微結(jié)構(gòu)調(diào)控和功能化 227
6.1 引言 227
6.2 聚酰亞胺納米纖維的微結(jié)構(gòu)調(diào)控 228
6.2.1 堿液誘導(dǎo)微交聯(lián)法 228
6.2.2 熱致微交聯(lián)法 230
6.2.3 溶致微交聯(lián)法 232
6.2.4 噴涂法 233
6.2.5 浸漬法 235
6.3 聚酰亞胺納米纖維的功能化 235
6.3.1 直接摻雜法 236
6.3.2 等離子體修飾法 240
6.3.3 表面堿解法 240
6.3.4 水熱法 241
6.3.5 層層自組裝法 241
6.3.6 原位聚合法 243
6.3.7 表面接枝法 244
6.3.8 同軸電紡法 245
6.3.9 反向原位水解法 246
6.3.10 溶膠浸漬法 250
6.3.11 原位絡(luò)合水解法 251
6.3.12 氣相分子層沉積法 253
6.3.13 直接離子交換法 254
參考文獻(xiàn) 257
第7章 聚酰亞胺納米纖維的應(yīng)用 263
7.1 引言 263
7.2 復(fù)合材料增強(qiáng)劑 263
7.3 聚酰亞胺基碳納米纖維 265
7.4 燃料電池質(zhì)子交換膜 267
7.5 傳感器 268
7.6 微電子 269
7.7 空氣過濾 270
7.8 超疏水膜 272
7.9 鋰離子電池隔膜 274
7.10 表面拉曼光譜增強(qiáng)基底 280
7.11 納米纖維氣凝膠 282
參考文獻(xiàn) 282
關(guān)鍵詞索引 289