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聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)是一种液晶高分子,由其制成的纤维是一种性能优异的高性能纤维,在航空航天、军事等领域有着重要用途。PPTA分子具有刚性且分子间有氢键作用,导致其难以在普通溶剂中溶解,这为其检测分析和加工带来巨大的困难。本文将PPTA离子化来解决其溶解性问题,然后以此为基础,研究离子化的PPTA在PPTA粘度快速检测,分子量以及分子量分布的分析方面的应用,并对离子化PPTA的自组装性能进行了探索。PPTA粘度的快速检测。常用测量PPTA粘度的方法是用浓硫酸溶解法,将PPTA在浓硫酸中完全溶解测量粘度,这种方法有个严重的缺点就是溶解时间长,在本实验中采用的是碱法,先将氢化钠与二甲基亚砜反应生成阴离子溶液,然后将PPTA溶解在阴离子溶液中,这样就能破坏PPTA分子之间的氢键,制备了离子化PPTA,达到测量粘度的目的。这种方法测量时间仅仅为原有方法的十分之一,而且准确度也相近,实验方法简单,完全能够满足实验室以及工业生产的需要。对高分子材料来说,分子量以及分子量分布影响着材料的使用性能和加工性能,在本实验中就是对PPTA的分子量以及分子量分布的测定,实验中应用接枝改性的方法,首先破坏PPTA分子之间的氢键,形成离子化PPTA溶液,再将丙基接枝到酰胺键上,这样就制备出了烷基化PPTA,烷基化PPTA能够溶解于四氢呋喃和三氯甲烷等有机溶剂中,通过凝胶渗透色谱法测量PPTA的分子量以及分子量分布。通过这种方法测定了不同粘度的PPTA,得到了它们的分子量以及分子量分布。PPTA的分子具有刚性,其各个结构单元之间又易于形成具有液晶态的棒状对苯撑结构,但是由于PPTA分子链之间含有大量的氢键而且分子之间以氢键相连接具有较强的范德华力,使PPTA分子间的作用力很强,因此一般容易形成线型棒状结构。在实验中以制备离子化PPTA为基础,制备出了球状和椭球状的结构PPTA,微球的直径在100-300nm,主要方法是对实验中溶液浓度、温度、加水速度等条件做了适当的配比,通过红外光谱,核磁共振,扫面电镜等方法,证明了产物的组成结构为PPTA以及具体的形貌和大小。