CN103556481A

CN103556481A - 一种聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法

Info

Publication number: CN103556481A
Application number: CN201310507322.0A
Authority: CN
Inventors: 何春菊; 李翔
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-10-24
Also published as: CN103556481B

Abstract

本发明提供了一种聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：第一步：将聚丙烯腈粉末、增塑剂和热稳定剂进行混合，所得混合物中热稳定剂的质量百分数为0-40％；第二步：将得到的混合物使用螺杆挤出机直接进行纺丝得到中空纤维，或先使用螺杆挤出机进行制条、切粒得到混合物颗粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机进行纺丝得到中空纤维；第三步：将所得的中空纤维用萃取剂进行萃取，烘干，得到聚丙烯腈中空纤维；第四步：将聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A组分和B组分，得到聚丙烯腈中空纤维封装材料。本发明作为封装材料的一个重要载体，有利于保护电力、电子元件或集成电路。

Description

一种聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法

技术领域

本发明属聚丙烯腈纺丝领域，特别是涉及一种聚丙烯腈(PAN)中空纤维封装材料的制备方法。

背景技术

封装就是把构成电力、电子元件或集成电路的各个部件按规定的要求合理布置、组装、键合、连接、与环境隔离和保护等操作工艺，以防止水分、尘埃及有害气体对元件或集成电路的侵入，减缓震动，防止外力损伤和稳定元件参数。

封装技术的发展促进了封装材料的发展，即从过去的金属和陶瓷封装为主转向塑料封装。至今，塑料封装已占到整个封装材料的90％左右。塑料封装材料是封装材料中后起之秀。塑料封装材料主要以环氧树脂和有机硅为主，其次为有机硅环氧、聚酰亚胺和液晶聚合物。

环氧树脂封装材料是一种功能复合材料，由环氧树脂、固化剂、固化促进剂、无机填料、脱模剂、着色剂等十几种组份配制而成，其中环氧树脂是主要组份，可选用酚醛环氧树脂或双酚A型环氧树脂。在热和促进剂的作用下，环氧树脂与固化剂发生交联固化反应，固化后成为热固性塑料。

本发明的目的是将环氧树脂封装材料的不同组分(统归于A、B组分)分别封入本发明的聚丙烯腈中空纤维中(可用毛细管吸附方法封入A、B组分)，并且混入需要修补的材料内。当材料发生破损时，中空纤维中的两种芯液释放，并发生固化，起到了修补破损部位的作用，保护了电力、电子元件或集成电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种聚丙烯腈(PAN)中空纤维封装材料的制备方法，该方法成本低，环境污染小，适合于工业化生产。所制得的PAN中空纤维作为封装材料的一个载体，有利于保护电力、电子元件或集成电路。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：将聚丙烯腈粉末和增塑剂进行混合，或将聚丙烯腈粉末、增塑剂和热稳定剂进行混合，其中聚丙烯腈粉末和增塑剂的质量比为1：5-9：1，所得混合物中热稳定剂的质量百分数为0-40％；

第二步：将得到的混合物使用螺杆挤出机直接进行纺丝得到中空纤维，或先使用螺杆挤出机进行制条、切粒得到混合物颗粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机进行纺丝得到中空纤维；

第三步：将所得的中空纤维用萃取剂进行萃取，烘干，得到聚丙烯腈中空纤维；

第四步：将聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A组分和B组分，然后将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭，得到分别含有环氧树脂封装材料的A组分和B组分的聚丙烯腈中空纤维，即为聚丙烯腈中空纤维封装材料。

优选地，所述的环氧树脂封装材料的A组分包括环氧树脂、稀释剂、增塑剂和填充料，B组分包括环氧树脂固化剂。

优选地，所述的聚丙烯腈粉末为均聚物、二元共聚物或多元共聚物，所述均聚物的单体为丙烯腈，二元共聚物或多元共聚物的单体为含不饱和基团的单体，聚丙烯腈粉末的粘均分子量(M_η)为3×10⁴-1×10⁶g／mol。

更优选地，所述的含不饱和基团的单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸中的两种以上。

优选地，所述的热稳定剂为铅盐稳定剂和稀土稳定剂中的至少一种。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机直接进行纺丝的纺丝温度为80-350℃。

优选地，所述第二步中的制条温度为80-350℃。

优选地，所述第二步中使用熔融纺丝机进行纺丝的纺丝温度为80-350℃。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时采用单孔喷丝板，所述的单孔喷丝板包括喷丝板体，所述的喷丝板体上具有C形孔或环形孔。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时采用多孔喷丝板，所述的多孔喷丝板包括喷丝板体，所述的喷丝板体上具有四个圆形孔、七个圆形孔或三个弧形孔，所述的三个弧形孔排列在同一圆上。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时的卷绕线速度为100m／min-1500m／min。

优选地，所述第三步中的萃取温度为30-200℃。

优选地，所述第一步中的增塑剂为碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、水和离子液体中的至少一种，所述的离子液体的阳离子为烷基季铵阳离子(如图10所示)、烷基季鏻阳离子(如图9所示)、N，N-二烷基咪唑阳离子(如图11所示)和N-烷基吡啶阳离子(如图12所示)中的至少一种，阴离子为卤素离子(Cl^-，Br^-，I^-)、醋酸盐离子(CH₃CO₂ ^-)、硝酸盐离子(NO₃ ^-)、四氟硼酸盐离子(BF₄ ^-)和三氟醋酸盐离子(CF₃CO₂ ^-)中的至少一种。

优选地，所述第三步中的萃取剂为可以溶解增塑剂、但不破坏聚丙烯腈纤维的C₁-C₁₈的多元醇、酯类、酸以及其它溶剂中的一种或两种以上的混合物。

优选地，所述第三步中的萃取剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、乙二醇、丁二醇、丙三醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、磷酸酯、羧酸、硫酸、磺酸和水中的一种或两种以上的混合物。

使用时，将含有环氧树脂封装材料的A组分和B组分的聚丙烯腈中空纤维以1：0.1-1：0.3数量比例(A：B)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，环氧树脂封装材料的A组分和B组分两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用增塑纺丝法制备PAN中空纤维，有效避免了大量的有毒的化学试剂的使用，进而保护了生态环境，也大大地降低了生产成本；

2、作为封装材料的一个重要载体，有利于保护电力、电子元件或集成电路。

附图说明

图1是具有C形孔的单孔喷丝板形状图；

图2是具有三个弧形孔的多孔喷丝板形状图；

图3是具有环形孔的单孔喷丝板形状图；

图4是四孔喷丝板形状图；

图5是七孔喷丝板形状图；

图6是单孔中空纤维横截面示意图；

图7是四孔中空纤维横截面示意图；

图8是七孔中空纤维横截面图；

图9是烷基季鏻阳离子示意图；

图10是烷基季铵阳离子示意图；

图11是N，N-二烷基咪唑阳离子示意图；

图12是N-烷基吡啶阳离子示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所付权利要求书所限定的范围。

实施例1

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：丙烯酸甲酯：衣康酸=93mol％：5mol％：2mol％，M_η=3×10⁴g／mol)、十二烷基三甲基季铵氯盐、三盐基硫酸铅热稳定剂以质量百分比为15.8％：79.2％：5％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为80℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为80℃，卷绕速度为100m／min。将制备好的中空纤维在温度为30℃的10wt.％乙醇与5wt.％甲醇的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为13.7MPa，内径尺寸为20μm，空隙度为30％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油醚类环氧树脂、二缩水甘油醚(稀释剂)、聚酯树脂(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为58％：6％：10％：16％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为10％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭，得到分别含有环氧树脂封装材料的A组分和B组分的聚丙烯腈中空纤维，即为聚丙烯腈中空纤维封装材料。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.1数量比例(A：B)混入需要修补的材料内，需要修补的材料是聚酰亚胺基树脂材料，聚丙烯腈中空纤维与聚酰亚胺材料混合比例为1：5，聚酰亚胺纤维与聚丙烯腈中空纤维先进行编制成型，再与树脂进行模压成型。未混合聚丙烯腈中空纤维聚酰亚胺材料与混合的聚酰亚胺材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚酰亚胺材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为3J／m²。混合的聚酰亚胺材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为7J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为8J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补、增强作用。

实施例2

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸甲酯：衣康酸=90mol％：5mol％：5mol％，M_η=5×10⁴g／mol)、N-乙基吡啶氯盐、盐基性亚硫酸铅热稳定剂以质量百分比为38％：57％：5％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为300℃，然后进行切粒，或者直接进行纺丝，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为300℃，卷绕速度为300m／min。将制备好的中空纤维在温度为60℃的水浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为13.2MPa，内径尺寸为30μm，空隙度为35％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、多缩水甘油醚(稀释剂)、聚硫橡胶(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为60％：6％：10％：15％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为9％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.2数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是酚醛类材料，聚丙烯腈中空纤维与酚醛类材料混合比例为1：4.5，使用喷射成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维酚醛类材料与混合的酚醛类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的酚醛类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.9J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.3J／m²。混合的酚醛类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.1J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.9J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补增强作用。

实施例3

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，80mol％丙烯腈：甲基丙烯酸：衣康酸=80mol％：10mol％：10mol％，M_η=1×10⁵g／mol)、N-乙基吡啶溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐、二盐基亚磷酸铅热稳定剂以质量百分比为30％：33.3％：33.4％：3.3％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为230℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为300℃，卷绕速度为500m／min。将制备好的中空纤维在温度为60℃的8wt.％十二酸水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为14.8MPa，内径尺寸为35μm，空隙度为32％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油胺类环氧树脂、环氧丙环丁基醚(稀释剂)、聚硫橡胶(增塑剂)和氧化铝(填充料)，质量百分比为60％：6％：10％：15％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为9％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.3数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚丙烯材料，聚丙烯腈中空纤维与聚丙烯材料混合比例为1：4.8，使用熔体成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维聚丙烯材料与混合的聚丙烯材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚丙烯材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.5J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.1J／m²。混合的聚丙烯材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.7J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.1J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例4

把干燥的聚丙烯腈粉末(二元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸=93mol％：7mol％，M_η=8×10⁴g／mol)、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑碘盐、铅白热稳定剂以质量百分比为16.2％：56.6％：24.2％：3％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为350℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为350℃，卷绕速度为900m／min。将制备好的中空纤维在温度为30℃的7wt.％丙醇的水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为16.4MPa，内径尺寸为40μm，空隙度为33％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括线性脂肪族类环氧树脂、环氧丙环丁基醚(稀释剂)、聚酰胺聚酯(增塑剂)和瓷粉(填充料)，质量百分比为55％：6％：12％：15％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.25数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚酯类材料，聚丙烯腈中空纤维与聚酯类材料混合比例为1：5.2，使用树脂注射成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维聚酯类材料与混合的聚酯类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚酯类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.2J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.5J／m²。混合的聚酯类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.3J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例5

把干燥的聚丙烯腈粉末(二元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸=80mol％：20mol％，M_η=2×10⁵g／mol)、十二烷基季铵氯盐、硅胶共沉淀硅酸铅热稳定剂以质量百分比为61％：32％：7％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为175℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图3所示的“双环”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为190℃，卷绕速度为1200m／min。将制备好的中空纤维在温度为60℃的6wt.％乙二醇与7wt.％辛醇的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为17.2MPa，内径尺寸为50μm，空隙度为40％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括脂肪族类环氧树脂、二甲苯(稀释剂)、糠醛树酯(增塑剂)和瓷粉(填充料)，质量百分比为57％：6％：12％：13％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.17数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是环氧类材料，聚丙烯腈中空纤维与环氧类材料混合比例为1：4.9，使用拉挤成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维环氧类材料与混合的环氧类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的环氧类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.3J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为1.9J／m²。混合的环氧类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.4J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.9J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例6

把干燥的聚丙烯腈粉末(均聚物，M_η=6×10⁴g／mol)、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、十二烷基季铵溴盐、镧热稳定剂以质量百分比为49％：27％：17％：7％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为210℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为230℃，卷绕速度为700m／min。将制备好的中空纤维在温度为100℃的10wt.％丙三醇与10wt.％丙酮的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为14.3MPa，内径尺寸为60μm，空隙度为45％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、甲苯(稀释剂)、乙烯树酯(增塑剂)和瓷粉(填充料)，质量百分比为59％：6％：12％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.15数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是有机硅类材料，聚丙烯腈中空纤维与有机硅类材料混合比例为1：4.9，使用模压成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维有机硅类材料与混合的有机硅类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的有机硅类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.3J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.7J／m²。混合的有机硅类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.7J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例7

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸：丙烯酰胺=50mol％：20mol％：30mol％，M_η=3×10⁵g／mol)、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、铈热稳定剂以质量百分比为62％：13％：9％：9％：9％：8％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为180℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为195℃，卷绕速度为1500m／min。将制备好的中空纤维在温度为200℃的15wt.％丙三醇水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为13.4MPa，内径尺寸为70μm，空隙度为43％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、甲苯(稀释剂)、硅树酯(增塑剂)和氧化铝(填充料)，质量百分比为56％：6％：12％：13％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为13％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.1-1：0.3数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是环氧类材料，聚丙烯腈中空纤维与环氧类材料混合比例为1：5.1，使用模压成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维环氧类材料与混合的环氧类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的环氧类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.5J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.1J／m²。混合的环氧类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.6J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.4J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例8

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸甲酯：丙烯酰胺=65mol％：15mol％：20mol％，M_η=3×10⁵g／mol)、1-乙基-3-甲基四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基硝酸盐、1-乙基-3-甲基醋酸盐、镨热稳定剂以质量百分比为61％：13％：9％：8％：9％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为180℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为200℃，卷绕速度为1500m／min。将制备好的中空纤维在温度为60℃的2wt.％丁二醇与15wt.％丙三醇的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为16MPa，内径尺寸为75μm，空隙度为47％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油胺类环氧树脂、丙酮(稀释剂)、硅树酯(增塑剂)和氧化铝(填充料)，质量百分比为56％：6％：12％：13％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为13％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.18数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚酰亚胺基树脂材料，聚丙烯腈中空纤维与聚酰亚胺材料混合比例为1：4.7，聚酰亚胺纤维与聚丙烯腈中空纤维先进行编制成型，再与树脂进行袋压成型。未混合聚丙烯腈中空纤维聚酰亚胺材料与混合的聚酰亚胺材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚酰亚胺材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.7J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为3.2J／m²。混合的聚酰亚胺材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.75J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.3J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例9

把干燥的聚丙烯腈粉末(二元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸甲酯75mol％：25mol％，M_η=9×10⁴g／mol)、1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐、N-丁基吡啶氯盐、钕热稳定剂以质量百分比为64％：12％：12％：12％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为125℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图4所示的“四孔”喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为140℃，卷绕速度为450m／min。将制备好的中空纤维在温度为60℃的1wt.％C₁₈醇水溶液中萃取，60℃烘干，得到四孔聚丙烯腈中空纤维，如图7所示。PAN中空纤维强度为12.2MPa，内径尺寸为80μm，空隙度为50％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括线性脂肪族类环氧树脂、二环氧丙烷乙基醚(稀释剂)、聚酯树酯(增塑剂)和氧化铝(填充料)，质量百分比为60％：6％：12％：10％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.22数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是酚醛类材料，聚丙烯腈中空纤维与酚醛类材料混合比例为1：5，使用喷射成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维酚醛类材料与混合的酚醛类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的酚醛类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.4J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.1J／m²。混合的酚醛类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.1J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例10

把干燥的聚丙烯腈粉末(二元共聚物，丙烯腈：丙烯酸甲酯=50mol％：50mol％，M_η=3.5×10⁵g／mol)、1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐、N-丁基吡啶溴盐、1-丁基-3-甲基三氟醋酸盐、铕热稳定剂以质量百分比为44％：8％：14％：27％：7％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为230℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图4所示的“四孔”喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为250℃，卷绕速度为1200m／min。将制备好的中空纤维在温度为75℃的2wt.％C₁₄醇水溶液中萃取，60℃烘干，得到四孔聚丙烯腈中空纤维，如图7所示。PAN中空纤维强度为13.4MPa，内径尺寸为90μm，空隙度为55％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括脂肪族类环氧树脂、二环氧丙烷乙基醚(稀释剂)、聚酰胺树脂(增塑剂)和氧化铝(填充料)，质量百分比为56％：8％：11％：13％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.28数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚丙烯材料，聚丙烯腈中空纤维与聚丙烯材料混合比例为1：4.9，使用熔体成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维聚丙烯材料与混合的聚丙烯材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚丙烯材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.3J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为1.9J／m²。混合的聚丙烯材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例11

把干燥的聚丙烯腈粉末(二元共聚物，丙烯腈：丙烯酸甲酯=80mol％：20mol％，M_η=5×10⁵g／mol)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、十二烷基三甲基季鏻四氟硼酸盐、N-丁基吡啶三氟醋酸盐、镝热稳定剂以质量百分比为48％：18％：18％：18％：8％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为145℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图2所示的“品”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为150℃，卷绕速度为600m／min。将制备好的中空纤维在温度为30℃的17wt.％丙酮水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为15.3MPa，内径尺寸为100μm，空隙度为50％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、二环氧丙烷乙基醚(稀释剂)、乙烯树脂(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为58％：8％：11％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.18数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是有机硅类材料，聚丙烯腈中空纤维与有机硅类材料混合比例为1：4.6，使用模压成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维有机硅类材料与混合的有机硅类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的有机硅类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.5J／m²。混合的有机硅类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为7.3J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.8J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例12

把干燥的聚丙烯腈粉末(均聚物，M_η=6×10⁵g／mol)、N-丁基吡啶氯盐、铒热稳定剂以质量百分比为64％：16％：20％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为160℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图1所示的“C”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为180℃，卷绕速度为900m／min。将制备好的中空纤维在温度为130℃的0.1wt.％磷酸三丁酯与0.1wt.％二辛基磷酸辛酯的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为15.3MPa，内径尺寸为110μm，空隙度为55％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、二环氧丙烷乙基醚(稀释剂)、异氰酸酯(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为60％：8％：11％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为10％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.24数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚酯类材料，聚丙烯腈中空纤维与聚酯类材料混合比例为1：5.3，使用连续制板成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维聚酯类材料与混合的聚酯类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚酯类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.7J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.2J／m²。混合的聚酯类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.9J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.3J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例13

把干燥的聚丙烯腈粉末(均聚物，M_η=7×10⁴g／mol)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-己基吡啶碘盐、十二烷基三氟醋酸盐、钬热稳定剂以质量百分比为54％：13％：13％：8％：12％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为200℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图2所示的“品”形喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为225℃，卷绕速度为400m／min。将制备好的中空纤维在温度为70℃的0.2wt.％磷酸三丁酯水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为15.1MPa，内径尺寸为120μm，空隙度为60％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油胺类环氧树脂、二缩水甘油醚(稀释剂)、异氰酸酯(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为60％：8％：11％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为10％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.27数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚酰亚胺基树脂材料，聚丙烯腈中空纤维与聚酰亚胺材料混合比例为1：4.9，聚酰亚胺纤维与聚丙烯腈中空纤维先进行编制成型，再与树脂进行袋压成型。未混合聚丙烯腈中空纤维聚酰亚胺材料与混合的聚酰亚胺材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚酰亚胺材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.4J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为3J／m²。混合的聚酰亚胺材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为7.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为8.2J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例14

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：丙烯酸甲酯：衣康酸=75mol％：15mol％：20mol％，M_η=7×10⁵g／mol)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、十六烷基三甲基季铵碘盐、铥热稳定剂以质量百分比为52％：13％：27％：8％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为230℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图4所示的“四孔”喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为250℃，卷绕速度为400m／min。将制备好的中空纤维在温度为200℃的15wt.％β一苯丙烯酸水溶液中萃取，60℃烘干，得到四孔聚丙烯腈中空纤维，如图7所示。PAN中空纤维强度为11.3MPa，内径尺寸为110μm，空隙度为45％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括线性脂肪族类环氧树脂、环氧丙烷苯基醚(稀释剂)、异氰酸酯(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为60％：8％：11％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为10％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.25数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚酰亚胺基树脂材料，聚丙烯腈中空纤维与聚酰亚胺材料混合比例为1：4.7，聚酰亚胺纤维与聚丙烯腈中空纤维先进行编制成型，再与树脂进行袋压成型。未混合聚丙烯腈中空纤维聚酰亚胺材料与混合的聚酰亚胺材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚酰亚胺材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.5J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.4J／m²。混合的聚酰亚胺材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为7J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.4J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例15

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸甲酯：衣康酸=95mol％：2mol％：3mol％，M_η=1×10⁶g／mol)、十二烷基三甲基季铵溴盐、N-甲基吡啶碘盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐、镱热稳定剂以质量百分比为42％：9％：18％：23％：8％进行充分的混合，使用螺杆挤出机进行制条，设定制条的温度为230℃，然后进行切粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机采用如图5所示的“七孔”喷丝板进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为240℃，卷绕速度为200m／min。将制备好的中空纤维在温度为200℃的12wt.％十二酸水溶液中萃取，60℃烘干，得到七孔聚丙烯腈中空纤维，如图8所示。PAN中空纤维强度为13.7MPa，内径尺寸为90μm，空隙度为54％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、环氧丙烷苯基醚(稀释剂)、异氰酸酯(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为60％：8％：11％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为10％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.1-1：0.3数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是环氧类材料，聚丙烯腈中空纤维与环氧类材料混合比例为1：4.9，使用离心成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维环氧类材料与混合的环氧类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的环氧类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.1J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.1J／m²。混合的环氧类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.4J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.5J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例16

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸：衣康酸55mol％：35mol％：15mol％，M_η=6×10⁴g／mol)、十二烷基三甲基季铵氯盐、钇热稳定剂以质量百分比为54％：6％：40％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图1所示的“C”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为230℃，卷绕速度为1000m／min。将制备好的中空纤维在温度为160℃的18wt.％十二烷基苯磺酸水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为17.2MPa，内径尺寸为70μm，空隙度为38％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括E-51环氧树脂、三环氧丙烷丙基醚(稀释剂)、聚乙烯醇叔丁醛(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为58％：9％：10％：12％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为11％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.15数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是环氧类材料，聚丙烯腈中空纤维与环氧类林料混合比例为1：5.1，使用离心成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维环氧类材料与混合的环氧类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的环氧类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.1J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为1.7J／m²。混合的环氧类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.4J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例17

把干燥的聚丙烯腈粉末(二元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸=87mol％：13mol％，M_η=6.5×10⁵g／mol)与十二烷基三甲基季鏻硝酸盐、三盐基硫酸铅热稳定剂以质量百分比为50％：40％：10％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图3所示的“双环”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为270℃，卷绕速度为1200m／min。将制备好的中空纤维在温度为150℃的7.2wt.％十二烷基苯磺酸与8.5wt.％三壬基萘磺酸的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为13.8MPa，内径尺寸为80μm，空隙度为40％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、二甲苯(稀释剂)、聚乙烯醇叔丁醛(增塑剂)和石棉纤维(填充料)，质量百分比为57％：9％：10％：13％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为11％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.3数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是酚醛类材料，聚丙烯腈中空纤维与酚醛类材料混合比例为1：5，使用喷射成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维酚醛类材料与混合的酚醛类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的酚醛类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.2J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.4J／m²。混合的酚醛类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.1J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例18

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸：衣康酸=84mol％：11mol％：5mol％，M_η=8×10⁴g／mol)、十六烷基三甲基季铵硝酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑碘盐以质量百分比为51％：25％：24％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图1所示的“C”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为240℃，卷绕速度为1000m／min。将制备好的中空纤维在温度为160℃的9wt.％十二烷基苯磺酸与5.5wt.％三壬基萘磺酸的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为16.4MPa，内径尺寸为60μm，空隙度为45％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油胺类环氧树脂、丙酮(稀释剂)、糠醛树脂(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为57％：9％：12％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为11％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.17数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚酰亚胺基树脂材料，聚丙烯腈中空纤维与聚酰亚胺材料混合比例为1：4.7，聚酰亚胺纤维与聚丙烯腈中空纤维先进行编制成型，再与树脂进行袋压成型。未混合聚丙烯腈中空纤维聚酰亚胺材料与混合的聚酰亚胺材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚酰亚胺材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.1J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.3J／m²。混合的聚酰亚胺材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例19

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸：衣康酸=80mol％：15mol％：5mol％，M_η=3×10⁵g／mol)、十二烷基三甲基季鏻氯盐、十六烷基三甲基季铵氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、硅胶共沉淀硅酸铅热稳定剂以质量百分比为47％：17％：18％：8％：10％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图2所示的“品”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为130℃，卷绕速度为300m／min。将制备好的中空纤维在温度为80℃的15wt.％十二烷基苯磺酸水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为14.5MPa，内径尺寸为70μm，空隙度为50％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括线性脂肪族类环氧树脂、丙酮(稀释剂)、聚酯树醛(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为55％：9％：12％：13％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为11％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.13数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是有机硅类材料，聚丙烯腈中空纤维与有机硅类材料混合比例为1：4.9，使用模压成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维有机硅类材料与混合的有机硅类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的有机硅类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.2J／m²。混合的有机硅类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.3J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.6J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例20

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸：衣康酸=90mol％：7mol％：3mol％，M_η=6×10⁵g／mol)、十二烷基三甲基季铵醋酸盐、十二烷基三甲基季鏻醋酸盐、十二烷基三甲基季铵硝酸盐、二盐基亚磷酸铅热稳定剂以质量百分比为45％：9％：13％：23％：10％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图3所示的“双环”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为230℃，卷绕速度为1000m／min。将制备好的中空纤维在温度为60℃的7.5wt.％乙醇、5wt.％甲醇与4.5wt.％辛醇的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为17.3MPa，内径尺寸为50μm，空隙度为39％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括脂肪族类环氧树脂、丙酮(稀释剂)、乙烯树脂(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为60％：10％：10％：10％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为10％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.1-1：0.3数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是聚丙烯材料，聚丙烯腈中空纤维与聚丙烯材料混合比例为1：4.9，使用熔体成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维聚丙烯材料与混合的聚丙烯材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的聚丙烯材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.4J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为1.7J／m²。混合的聚丙烯材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.1J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例21

把干燥的聚丙烯腈粉末(二元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸=90mol％：

10mol％，M_η＝1×10⁶g／mol)、十二烷基三甲基季铵四氟硼酸盐、铅白热稳定剂以质量百分比为59.5％：10.5％：30％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图1所示的“C”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为240℃，卷绕速度为800m／min。将制备好的中空纤维在温度为160℃的17wt.％十二烷基苯磺酸水溶液中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为17.3MPa，内径尺寸为40μm，空隙度为37％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、异氰酸酯(稀释剂)、乙烯树脂(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为60％：9％：9％：10％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.1-1：0.3数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是酚醛类材料，聚丙烯腈中空纤维与酚醛类材料混合比例为1：5，使用喷射成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维酚醛类材料与混合的酚醛类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的酚醛类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.5J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为1.5J／m²。混合的酚醛类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为6.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.1J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例22

把干燥的聚丙烯腈粉末(三元共聚物，丙烯腈：甲基丙烯酸：衣康酸=65mol％：25mol％.10mol％，M_η=3.4×10⁵g／mol)、碳酸丙烯酯(PC)、镨热稳定剂以质量百分比为52.8％：35.2％：12％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图3所示的“双环”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为190℃，卷绕速度为300m／min。将制备好的中空纤维在温度为60℃的水浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为15.8MPa，内径尺寸为90μm，空隙度为48％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油脂类环氧树脂、异氰酸酯(稀释剂)、聚酯树脂(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为60％：9％：9％：10％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.28数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是酚醛类材料，聚丙烯腈中空纤维与酚醛类材料混合比例为1：5，使用喷射成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维酚醛类材料与混合的酚醛类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的酚醛类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.4J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.1J／m²。混合的酚醛类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.5J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.1J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例23

把干燥的聚丙烯腈粉末(均聚物，M_η=5×10⁵g／mol)、碳酸乙烯酯(EC)、钕热稳定剂以质量百分比为45％：45％：10％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图1所示的“C”形喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为190℃，卷绕速度为550m／min。将制备好的中空纤维在温度为160℃的5.5wt.％乙醇、7wt.％甲醇与8wt.％辛醇的水溶液混合浴中萃取，60℃烘干，得到单孔聚丙烯腈中空纤维，如图6所示。PAN中空纤维强度为14.3MPa，内径尺寸为78μm，空隙度为52％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括缩水甘油胺类环氧树脂、异氰酸酯(稀释剂)、硅树脂(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为58％：10％：10％：10％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.21数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是环氧类材料，聚丙烯腈中空纤维与环氧类材料混合比例为1：4.9，使用缠绕成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维环氧类材料与混合的环氧类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的环氧类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.3J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.2J／m²。混合的环氧类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为5.6J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为5.9J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例24

把干燥的聚丙烯腈粉末(均聚物M_η=7×10⁴g／mol)、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐碳酸丙烯酯(PC)、十二烷基三甲基季铵四氟硼酸盐、铕热稳定剂以质量百分比为50％：14％：18％：8％：10％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图4所示的“四孔”喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为230℃，卷绕速度为300m／min。将制备好的中空纤维在温度为80℃的20％十二烷基苯磺酸水溶液中萃取，60℃烘干，得到四孔聚丙烯腈中空纤维，如图7所示。PAN中空纤维强度为12.8MPa，内径尺寸为80μm，空隙度为56％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括线性脂肪族类环氧树脂、丙酮(稀释剂)、硅树脂(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为58％：10％：10％：10％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.19数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是有机硅类材料，聚丙烯腈中空纤维与有机硅类材料混合比例为1：4.7，使用模压成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维有机硅类材料与混合的有机硅类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的有机硅类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.4J/m²。混合的有机硅类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为7.1J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.5J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

实施例25

把干燥的聚丙烯腈粉末(均聚物，M_η=9×10⁴g／mol)、1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、碳酸乙烯酯(EC)、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、钕热稳定剂以质量百分比为49％：13％：18％：8％：12％进行充分的混合，使用螺杆挤出机采用如图5所示的“七孔”喷丝板直接进行纺丝得到中空纤维，纺丝温度为150℃，卷绕速度为750m／min。将制备好的中空纤维在温度为70℃的水浴中萃取，60℃烘干，得到七孔聚丙烯腈中空纤维，如图8所示。PAN中空纤维强度为13.6MPa，内径尺寸为40μm,空隙度为36％。

使用聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A和B组分，A组分包括脂肪族类环氧树脂、丙酮(稀释剂)、硅树脂(增塑剂)和玻璃纤维(填充料)，质量百分比为58％：9％：10％：11％，B组分为固化剂聚酰胺，质量百分比为12％。依据毛细管原理，组分自动进入本发明的聚丙烯腈中空纤维中，然后使用硅酮密封胶将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭。再将所得的两种不同的聚丙烯腈中空纤维以1：0.26数量比例(A在前)混入需要修补的材料内，当材料发生应力破损时，聚丙烯腈中空纤维也同时发生破裂，两种芯液释放，并快速发生固化，起到了非常快速、有效修补破损部位的作用。需要修补的材料是酚醛类材料，聚丙烯腈中空纤维与酚醛类材料混合比例为1：4.5，使用喷射成型该材料。未混合聚丙烯腈中空纤维酚醛类材料与混合的酚醛类材料进行二次悬臂梁冲击试验，未混合的酚醛类材料的第一次抗冲击试验测得的抗冲击强度为6.9J／m²，第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为2.7J／m²。混合的酚醛类材料先经过第一次悬臂梁冲击试验，测得的抗冲击强度为7.1J／m²，再在常温下放置15min，再进行第二次抗冲击试验测得的抗冲击强度为7.5J／m²，说明聚丙烯腈中空纤维对材料起到了很好的修补作用。

Claims

1.一种聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

2.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第二步中使用螺杆挤出机直接进行纺丝的纺丝温度为80-350℃。

3.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第二步中的制条温度为80-350℃。

4.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第二步中使用熔融纺丝机进行纺丝的纺丝温度为80-350℃。

5.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时采用单孔喷丝板，所述的单孔喷丝板包括喷丝板体，所述的喷丝板体上具有C形孔或环形孔。

6.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时采用多孔喷丝板，所述的多孔喷丝板包括喷丝板体，所述的喷丝板体上具有四个圆形孔、七个圆形孔或三个弧形孔，所述的三个弧形孔排列在同一圆上。

7.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时的卷绕线速度为100m／min-1500m／min。

8.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第三步中的萃取温度为30-200℃。

9.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第一步中的增塑剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、水和离子液体中的至少一种，所述的离子液体的阳离子为烷基季铵阳离子、烷基季鏻阳离子、N，N-二烷基咪唑阳离子和N-烷基吡啶阳离子中的至少一种，阴离子为卤素离子、醋酸盐离子、硝酸盐离子、四氟硼酸盐离子和三氟醋酸盐离子中的至少一种。

10.如权利要求1所述的聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，所述第三步中的萃取剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、乙二醇、丁二醇、丙三醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、磷酸酯、羧酸、硫酸、磺酸和水中的一种或两种以上的混合物。