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Solvent‐resistant ultrafine nonwoven fibrous membranes by ultraviolet‐assisted electrospinning of organo‐soluble photosensitive polyimide resin
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2020-10-07 , DOI: 10.1002/app.50048 Lin Qi 1 , Jin‐gang Liu 1 , Yang Yang 2 , Chen‐yu Guo 1 , Meng‐ge Huangfu 1 , Yan Zhang 1
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2020-10-07 , DOI: 10.1002/app.50048 Lin Qi 1 , Jin‐gang Liu 1 , Yang Yang 2 , Chen‐yu Guo 1 , Meng‐ge Huangfu 1 , Yan Zhang 1
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An ultraviolet‐assisted electrospinning (UVAES) method was investigated to improve the solvent stability of soluble polyimide (PI) electrospun ultrafine fibrous membranes (UFMs) to assist in the development of fibrous polymeric materials with improved resistance to harsh environmental conditions and to expand the potential applications for such soft filaments. A preimidized soluble negative photosensitive polyimide (PSPI) was synthesized via an one‐step thermal polycondensation from 3,3′,4,4′‐benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) and 1,1′‐bis(4‐amino‐3,5‐dimethylphenyl)‐1‐(3′‐trifluoromethylphenyl)methane (TFMDA). The PI resin was then fabricated into UFMs by both conventional electrospinning (ES) and UVAES with N,N‐dimethylacetamide (DMAc) as the solvent. During spinning, photo crosslinking reaction occurred, accompanied by simultaneous micro‐jets of PI‐UV ultrafine fibers in the UVAES procedure. This created fibers that were thermally stable at higher than 500°C, reflection over 77% of the 457‐nm‐ wavelength light, whiteness index (WI) higher than 83, and enhanced solvent resistance in DMAc. Generally speaking, compared with the PI UFMs fabricated by conventional ES procedure, the PI‐UV UFMs obtained by the newly‐developed UVAES procedure showed much superior solvent resistance, comparable thermal stability, slightly decreased optical reflectance and WI values, and reduced fiber diameters. These properties are of great value to future applications in microelectronics and wearable technology.
中文翻译：
紫外线辅助静电溶解有机可溶性光敏聚酰亚胺树脂的耐溶剂超细非织造纤维膜
研究了紫外线辅助静电纺丝（UVAES）方法，以改善可溶性聚酰亚胺（PI）电纺超细纤维膜（UFMs）的溶剂稳定性，以协助开发具有改善的耐苛刻环境条件的纤维聚合物材料并扩大其潜力这种细丝的应用。通过3,3'，4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA）和1,1'-双（4-氨基-3,5-）的一步热缩聚反应合成了一种预酰亚胺化的负性感光性聚酰亚胺（PSPI）。二甲基苯基）-1-（3'-三氟甲基苯基）甲烷（TFMDA）。然后通过常规电纺（ES）和N，N的UVAES将PI树脂制成UFM‐二甲基乙酰胺（DMAc）作为溶剂。在纺丝过程中，发生光交联反应，同时在UVAES程序中同时喷射PI‐UV超细纤维。这样产生的纤维在高于500°C的温度下具有热稳定性，在457 nm波长的光中反射超过77％，白度指数（WI）高于83，并且在DMAc中具有更高的耐溶剂性。一般而言，与通过常规ES程序制造的PI UFM相比，通过新开发的UVAES程序获得的PI-UV UFM显示出优异的耐溶剂性，相当的热稳定性，光学反射率和WI值略有降低以及纤维直径的减小。这些特性对于微电子和可穿戴技术的未来应用具有重要价值。
更新日期：2020-12-14
中文翻译：
紫外线辅助静电溶解有机可溶性光敏聚酰亚胺树脂的耐溶剂超细非织造纤维膜
研究了紫外线辅助静电纺丝（UVAES）方法，以改善可溶性聚酰亚胺（PI）电纺超细纤维膜（UFMs）的溶剂稳定性，以协助开发具有改善的耐苛刻环境条件的纤维聚合物材料并扩大其潜力这种细丝的应用。通过3,3'，4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA）和1,1'-双（4-氨基-3,5-）的一步热缩聚反应合成了一种预酰亚胺化的负性感光性聚酰亚胺（PSPI）。二甲基苯基）-1-（3'-三氟甲基苯基）甲烷（TFMDA）。然后通过常规电纺（ES）和N，N的UVAES将PI树脂制成UFM‐二甲基乙酰胺（DMAc）作为溶剂。在纺丝过程中，发生光交联反应，同时在UVAES程序中同时喷射PI‐UV超细纤维。这样产生的纤维在高于500°C的温度下具有热稳定性，在457 nm波长的光中反射超过77％，白度指数（WI）高于83，并且在DMAc中具有更高的耐溶剂性。一般而言，与通过常规ES程序制造的PI UFM相比，通过新开发的UVAES程序获得的PI-UV UFM显示出优异的耐溶剂性，相当的热稳定性，光学反射率和WI值略有降低以及纤维直径的减小。这些特性对于微电子和可穿戴技术的未来应用具有重要价值。
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