具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。

本发明的第一方面提供了一种高强高模电纺聚吡咙纳米纤维，所述聚吡咙纳米纤维的聚吡咙具有如下结构：

所述聚吡咙纳米纤维的直径为100～400nm。

在一些实施方式中，所述聚吡咙纳米纤维的拉伸强度不低于2.0GPa；进一步优选的，其拉伸强度不低于2.2GPa；进一步优选的，所述聚吡咙纳米纤维的拉伸膜量不低于80GPa。本申请的所述纤维的拉伸强度和拉伸膜量是采用上海中辰超细纤维单丝拉伸测试仪JQ03B进行测试得到，可以根据ISO 11566-1996标准进行测试。在一些优选的实施方式中，所述聚吡咙纳米纤维的玻璃化转变温度不低于350℃；优选的为380～500℃。

在一些实施方式中，所述聚吡咙纳米纤维的制备原料包括取代联苯二胺；所述取代联苯二胺具有如下结构：

其中取代基R₁和取代基R₂分别独立地为氢原子或乙酰氨基。本发明中的聚乙酰氨基酰亚胺单体中的氨基可以在第2、3、4位中的任一碳原子上，同样的取代基R₁和取代基R₂也可以在第2、3、4位中的任一碳原子上。优选的，取代基R₁和取代基R₂分别独立地为氢原子或乙酰氨基。其中取代基R₁和取代基R₂可以为相同取代基，也可以为不同取代基。

进一步的，所述取代基R₁和取代基R₂相同；优选的，所述取代基R₁和取代基R₂为乙酰氨基；进一步优选的，所述聚乙酰氨基酰亚胺单体中的氨基取代的是第3位的碳原子，而乙酰氨基取代的是第4位的碳原子，化学名称为3,3′-二氨基-4,4′-二乙酰氨基联苯，其具有如下结构：

本发明的第二个方面提供了如上所述的高强高模电纺聚吡咙纳米纤维的制备方法，其包括如下步骤：

(1)原料单体的制备：将乙酸酐溶解在有机溶剂A中得到反应料A，然后将所述反应料A加入到取代联苯二胺的有机溶剂B溶液中，并在不高于5℃的反应温度下反应2～6小时得到中间粗产物；将所述中间粗产物中加入氧化钙沉淀，过滤，浓缩得到粗产物；然后对所述粗产物进行重结晶得到所述原料单体；

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：将所述原料单体加入到反应器中在溶剂中与二元酸酐进行缩合反应，得到聚乙酰氨基酰胺酸溶液；

(3)纺丝成型：在所述聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入所述有机溶剂A或有机溶剂B稀释其浓度，并添加导电率调节剂得到纺丝原液，然后进行电纺形成直径在100-500nm的纳米纤维；

(4)脱羧：然后将上述纳米纤维在150-200℃下烘干，然后在450-500℃下退火15-30分钟，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

在一些实施方式中，所述3,3′-二氨基-4,4′-二乙酰氨基联苯是通过3,3′-二氨基联苯胺与乙酸酐在低温下反应获得。由于3,3′-二氨基联苯胺结构中含有四个氨基，而每一个氨基的活性不同，因此反应需要再低温下进行，保证乙酸酐只与高活性的4.4′-位的二氨基反应，形成3,3′-二氨基-4,4′-二乙酰氨基联苯。在一些实施方式中，所述反应的温度不高于5摄氏度；优选的，反应的温度不高于0摄氏度；进一步的，反应的温度为-5～0℃。此外，为了避免乙酸酐与3,3′-二氨基联苯胺上的所有氨基发生反应，产生不必要的副产物，进一步控制乙酸酐的添加速度，保证反应过程中体系中的乙酸酐含量保持少于3,3′-二氨基联苯胺含量。

在一些实施方式中，上述反应是在液相态下进行；优选的，将3,3′-二氨基联苯胺溶于有机溶剂B中配制成10～20wt％的溶液，同时将乙酸酐采用有机溶剂A配制成5～15wt％的溶液，并将乙酸酐的溶液加入到3,3′-二氨基联苯胺的溶液中进行反应。在一些优选的实施方式中，所述反应料A加入到取代联苯二胺的有机溶剂B溶液中的滴加速度为1～3mL/min。

本发明中对所述有机溶剂A和有机溶剂B的具体种类并不做特殊限定，可以选用本领域技术人员所熟知的各类能够溶解乙酸酐的有机溶剂，包括但不限于四氢呋喃、乙二醇二甲醚、碳酸甲酯、二甲基亚砜、DMF、DMAc等。在一些优选的实施方式中，所述有机溶剂A和有机溶剂B相同；进一步优选的，所述有机溶剂A和有机溶剂B为四氢呋喃。

由于在上述反应中会产生副产物乙酸，因此在反应产物中加入适量的氧化钙，使体系中的乙酸酐形成乙酸钙沉淀，通过过滤除去体系中未反应的乙酸酐，然后将滤液通过旋转蒸发等方式进行浓缩，除去其中的溶剂得到粗产品。本发明中对所述氧化钙的用量并不做特殊限定，可以根据实际情况进行确定，在一些优选的实施方式中，所述氧化钙的含量为所述乙酸酐摩尔量的0.3～0.8倍；进一步优选的，所述氧化钙的含量为所述乙酸酐摩尔量的0.5倍。本发明中对氧化钙沉淀过滤所得的粗产品进行重结晶对其进一步净化。本发明中对所述重结晶步骤并不做特殊限定，可以根据本领域技术人员所熟知的方式进行即可。在一些优选的实施方式中，所述重结晶采用的溶剂为乙醇和四氢呋喃的混合溶剂；优选的所述乙醇和四氢呋喃的体积比为1:1。

本发明中的所述中间体聚乙酰氨基酰胺酸是采用上述步骤1中制备得到的原料单体与二元酸酐进行缩合制备得到。本申请中对与所述聚乙酰氨基酰胺酸单体反应的酸酐的具体种类并不做特殊限定，可以采用本领域技术人员所熟知的各类二元酸酐。在上述反应中的原料单体与二元酸酐的摩尔比例为1：(0.8～1.2)，优选摩尔比例为1:1。在一些实施方式中，所述缩合反应温度为5～15℃。在上述反应条件下对反应原料进行搅拌，搅拌速度为150～250r/min，反应4～9小时，得到固含量为8～20wt％(优选10～20wt％)的，粘稠的中间体聚乙酰氨基酰胺酸(PAAA)溶液。

本发明中对根据前述步骤制备得到的纺丝液进行静电纺丝，得到纳米纤维。其中所述聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入所述有机溶剂A或有机溶剂B稀释其浓度得到静电纺丝液，并进行电纺形成直径在100-500nm的纳米纤维。

由于静电纺丝是纺丝液经挤出后在电场作用力下拉伸成丝，因此对其挤出时的纺丝液浓度进行相应的调整，避免浓度过大导致的挤出困难，以及挤出后不能有效拉伸形成特定尺寸的纳米纤维。在一些实施方式中，对步骤2中的所述聚乙酰氨基酰胺酸溶液进行稀释得到纺丝液。其中的稀释溶剂可以采用上述有机溶剂A或有机溶剂B，也可以采用两者的混合溶剂。在一些实施方式中，所述纺丝液的粘度为1.5～4Pa.s，其中的粘度是指绝对粘度，可以根据本领域技术人员所熟知的方式进行测试得到。进一步优选的，所述纺丝液的绝对粘度为2.0～3.6Pa.s。

本发明中为了保证纺丝液在静电场作用下能够顺利铺展与拉伸，在一些优选的实施方式中，对所述纺丝液中添加导电率调节剂，对纺丝液进行导电性能的调节。在一些实施方式中，所述纺丝液的导电率为2～6mS/cm；进一步优选的，所述纺丝液的导电率为3.5-4.5mS/cm。

本发明中对所述导电率调节剂的具体组分选择并不作特殊限定，可以选用本领域技术人员所熟知的离子化合物，包括但不限于有机离子化合物、无机离子化合物等；进一步优选的，采用有机离子化合物，包括但不限于阴离子化合物、阳离子化合物；进一步优选的，采用阳离子化合物，包括但不限于三甲基十二烷基氯化铵等。本发明中对静电纺丝过程中的静电场强度并不作特殊限定，可以根据实际情况进行调整，在一些实施方式中，所述静电纺丝中的静电场强度为300-800kV/m。

本发明中对经过静电纺丝得到的纤维进行烘干处理，除去纤维中的溶剂(大概纤维重量15％左右的溶剂)，避免由于溶剂的存在造成的纤维的黏连并结等问题，然后在150-200℃下烘干，并在空气气氛中亚胺化(300-350℃的高温)形成聚乙酰氨基酰亚胺(聚吡咙的前聚体)，然后在400-500℃下退火15-30分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维；进一步的在450～500℃下退火15-30分钟。

本发明中采用了含两个隐形氨基(乙酰氨基)的四氨基联苯(4,4’-二乙酰氨基-3,3’-二氨基联苯)为单体先合成聚酰亚胺的前聚体(聚乙酰氨基酰胺酸)，后者在空气气氛中亚胺化(300-350℃的高温)形成聚乙酰氨基酰亚胺(聚吡咙的前聚体)，再在空气气氛中高温吡咙化(450-500℃的高温)形成高性能聚吡咙聚合物。这个方案比直接采用3,3’,4,4’-四氨基联苯作为单体合成聚吡咙的优点就在于：在空气气氛中高温亚胺化和吡咙化，而不会破坏聚合物的化学结构，因为乙酰氨基比氨基更能耐高温和耐空气氧化。如果直接采用3,3’,4,4’-四氨基联苯作单体合成聚氨基酰胺酸(聚酰亚胺的前聚体)，并在高温空气中亚胺化，氨基会被氧化成氮-氧化合物，则不能在后续的吡咙化反应中与酰亚胺环上的羰基发生反应而形成含碳氮双键的聚吡咙结构，得不到聚吡咙化合物。此外，聚氨基酰胺酸中的自由氨基很活泼，使得该前聚体聚合物不够稳定，容易产生凝胶，使溶液的流动性受到严重影响，以至于不能顺利纺丝。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

其中的反应方程式参见如下示意结构：

实施例1

(1)将10克(46.67mmol)3,3’-二氨基联苯胺置于反应器中加入56.7克THF溶解配制成浓度为15％的溶液，然后在上述3,3’-二氨基联苯胺(M＝214.27)的THF溶液中以1-3g/min的速度滴加10％乙酸酐的THF溶液95.29克(2*46.67mmol乙酸酐(M＝102.09)，重量9.53克)，控制反应温度在-5～0℃范围内反应4小时，然后加入干燥氧化钙(M＝56.077)2.26g(46.67mmol)，与乙酸反应形成乙酸钙沉淀，从THF溶液中析出；过滤去除体系中的乙酸钙，并将滤液旋蒸浓缩得到3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯(M＝298.27)的粗产品13.6克(理论产量为13.92克)；在上述3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯粗产品中加入体积比为1/1的乙醇/THF溶剂，进行重结晶得到纯度为99％的3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯产品13.1克，最终收率为94.1％。

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：以3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯和联苯四酸二酐单体为原料进行缩合聚合反应，以DMAc为溶剂，控制二胺和二酐的摩尔比为1:1、溶液的固含量为15wt.％，在10-15℃的温度范围内进行缩合聚合8小时，形成粘稠的聚乙酰氨基酰胺酸溶液。

(3)静电纺丝：上述15wt.％聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入适量的DMAc，将粘稠的聚酰胺酸溶液稀释到绝对粘度为2.5Pa.s，加微量的三甲基十二烷基氯化铵，使溶液的电导率达到3.8mS/cm；在300-800kV/m的静电场中进行静电纺丝加工，形成直径在形成聚乙酰氨基酰胺酸纳米纤维；

(4)然后将上述电纺纳米纤维在在150℃左右烘干溶剂，在480℃下退火25分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

实施例2

(1)将10克(46.67mmol)3,3’-二氨基联苯胺置于反应器中加入56.7克THF溶解配制成浓度为15％的溶液，然后在上述3,3’-二氨基联苯胺(M＝214.27)的THF溶液中以1-3g/min的速度滴加10％乙酸酐的THF溶液95.29克(2*46.67mmol乙酸酐(M＝102.09)，重量9.53克)，控制反应温度在-5～0℃范围内反应4小时，然后加入干燥氧化钙(M＝56.077)2.26g(46.67mmol)，与乙酸反应形成乙酸钙沉淀，从THF溶液中析出；过滤去除体系中的乙酸钙，并将滤液旋蒸浓缩得到3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯(M＝298.27)的粗产品13.6克(理论产量为13.92克)；在上述3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯粗产品中加入体积比为1/1的乙醇/THF溶剂，进行重结晶得到纯度为99％的3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯产品13.1克，最终收率为94.1％。

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：以3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯和均苯酸酐单体为原料进行缩合聚合反应，以DMAc为溶剂，控制二胺和二酐的摩尔比为1:1、溶液的固含量为15wt.％，在10-15℃的温度范围内进行缩合聚合8小时，形成粘稠的聚乙酰氨基酰胺酸溶液。

(3)静电纺丝：上述15wt.％聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入适量的DMAc，将粘稠的聚酰胺酸溶液稀释到绝对粘度为2.5Pa.s，加微量的三甲基十二烷基氯化铵，使溶液的电导率达到3.8mS/cm；在300-800kV/m的静电场中进行静电纺丝加工，形成直径在形成聚乙酰氨基酰胺酸纳米纤维；

(4)然后将上述电纺纳米纤维在在150℃左右烘干溶剂，在480℃下退火25分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

实施例3

(1)将10克(46.67mmol)3,3’-二氨基联苯胺置于反应器中加入56.7克THF溶解配制成浓度为15％的溶液，然后在上述3,3’-二氨基联苯胺(M＝214.27)的THF溶液中以1-3g/min的速度滴加10％乙酸酐的THF溶液95.29克(2*46.67mmol乙酸酐(M＝102.09)，重量9.53克)，控制反应温度在-5～0℃范围内反应4小时，然后加入干燥氧化钙(M＝56.077)2.26g(46.67mmol)，与乙酸反应形成乙酸钙沉淀，从THF溶液中析出；过滤去除体系中的乙酸钙，并将滤液旋蒸浓缩得到3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯(M＝298.27)的粗产品13.6克(理论产量为13.92克)；在上述3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯粗产品中加入体积比为1/1的乙醇/THF溶剂，进行重结晶得到纯度为99％的3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯产品13.1克，最终收率为94.1％。

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：以3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯和二苯酮二酐单体为原料进行缩合聚合反应，以DMAc为溶剂，控制二胺和二酐的摩尔比为1:1、溶液的固含量为15wt.％，在10-15℃的温度范围内进行缩合聚合8小时，形成粘稠的聚乙酰氨基酰胺酸溶液。

(3)静电纺丝：上述15wt.％聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入适量的DMAc，将粘稠的聚酰胺酸溶液稀释到绝对粘度为2.5Pa.s，加微量的三甲基十二烷基氯化铵，使溶液的电导率达到3.8mS/cm；在300-800kV/m的静电场中进行静电纺丝加工，形成直径在形成聚乙酰氨基酰胺酸纳米纤维；

(4)然后将上述电纺纳米纤维在在150℃左右烘干溶剂，在480℃下退火25分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

实施例4

(1)将10克(46.67mmol)3,3’-二氨基联苯胺置于反应器中加入56.7克THF溶解配制成浓度为15％的溶液，然后在上述3,3’-二氨基联苯胺(M＝214.27)的THF溶液中以1-3g/min的速度滴加10％乙酸酐的THF溶液95.29克(2*46.67mmol乙酸酐(M＝102.09)，重量9.53克)，控制反应温度在-5～0℃范围内反应4小时，然后加入干燥氧化钙(M＝56.077)2.26g(46.67mmol)，与乙酸反应形成乙酸钙沉淀，从THF溶液中析出；过滤去除体系中的乙酸钙，并将滤液旋蒸浓缩得到3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯(M＝298.27)的粗产品13.6克(理论产量为13.92克)；在上述3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯粗产品中加入体积比为1/1的乙醇/THF溶剂，进行重结晶得到纯度为99％的3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯产品13.1克，最终收率为94.1％。

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：以3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯和二苯醚二酐单体为原料进行缩合聚合反应，以DMAc为溶剂，控制二胺和二酐的摩尔比为1:1、溶液的固含量为15wt.％，在10-15℃的温度范围内进行缩合聚合8小时，形成粘稠的聚乙酰氨基酰胺酸溶液。

(3)静电纺丝：上述15wt.％聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入适量的DMAc，将粘稠的聚酰胺酸溶液稀释到绝对粘度为2.5Pa.s，加微量的三甲基十二烷基氯化铵，使溶液的电导率达到3.8mS/cm；在300-800kV/m的静电场中进行静电纺丝加工，形成直径在形成聚乙酰氨基酰胺酸纳米纤维；

(4)然后将上述电纺纳米纤维在在150℃左右烘干溶剂，在480℃下退火25分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

实施例5

(1)将10克(46.67mmol)3,3’-二氨基联苯胺置于反应器中加入56.7克THF溶解配制成浓度为15％的溶液，然后在上述3,3’-二氨基联苯胺(M＝214.27)的THF溶液中以1-3g/min的速度滴加10％乙酸酐的THF溶液95.29克(2*46.67mmol乙酸酐(M＝102.09)，重量9.53克)，控制反应温度在-5～0℃范围内反应4小时，然后加入干燥氧化钙(M＝56.077)2.26g(46.67mmol)，与乙酸反应形成乙酸钙沉淀，从THF溶液中析出；过滤去除体系中的乙酸钙，并将滤液旋蒸浓缩得到3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯(M＝298.27)的粗产品13.6克(理论产量为13.92克)；在上述3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯粗产品中加入体积比为1/1的乙醇/THF溶剂，进行重结晶得到纯度为99％的3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯产品13.1克，最终收率为94.1％。

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：以3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯和萘四酸二酐单体为原料进行缩合聚合反应，以DMAc为溶剂，控制二胺和二酐的摩尔比为1:1、溶液的固含量为15wt.％，在10-15℃的温度范围内进行缩合聚合8小时，形成粘稠的聚乙酰氨基酰胺酸溶液。

(3)静电纺丝：上述15wt.％聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入适量的DMAc，将粘稠的聚酰胺酸溶液稀释到绝对粘度为2.5Pa.s，加微量的三甲基十二烷基氯化铵，使溶液的电导率达到3.8mS/cm；在300-800kV/m的静电场中进行静电纺丝加工，形成直径在形成聚乙酰氨基酰胺酸纳米纤维；

(4)然后将上述电纺纳米纤维在在150℃左右烘干溶剂，在480℃下退火25分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

实施例6

(1)将10克(46.67mmol)3,3’-二氨基联苯胺置于反应器中加入56.7克THF溶解配制成浓度为15％的溶液，然后在上述3,3’-二氨基联苯胺(M＝214.27)的THF溶液中以1-3g/min的速度滴加10％乙酸酐的THF溶液95.29克(2*46.67mmol乙酸酐(M＝102.09)，重量9.53克)，控制反应温度在-5～0℃范围内反应4小时，然后加入干燥氧化钙(M＝56.077)2.26g(46.67mmol)，与乙酸反应形成乙酸钙沉淀，从THF溶液中析出；过滤去除体系中的乙酸钙，并将滤液旋蒸浓缩得到3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯(M＝298.27)的粗产品13.6克(理论产量为13.92克)；在上述3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯粗产品中加入体积比为1/1的乙醇/THF溶剂，进行重结晶得到纯度为99％的3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯产品13.1克，最终收率为94.1％。

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：以3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯和三苯二苯醚二酐单体为原料进行缩合聚合反应，以DMAc为溶剂，控制二胺和二酐的摩尔比为1:1、溶液的固含量为15wt.％，在10-15℃的温度范围内进行缩合聚合8小时，形成粘稠的聚乙酰氨基酰胺酸溶液。

(3)静电纺丝：上述15wt.％聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入适量的DMAc，将粘稠的聚酰胺酸溶液稀释到绝对粘度为2.5Pa.s，加微量的三甲基十二烷基氯化铵，使溶液的电导率达到3.8mS/cm；在300-800kV/m的静电场中进行静电纺丝加工，形成直径在形成聚乙酰氨基酰胺酸纳米纤维；

(4)然后将上述电纺纳米纤维在在150℃左右烘干溶剂，在480℃下退火25分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

实施例7

(1)将10克(46.67mmol)3,3’-二氨基联苯胺置于反应器中加入56.7克THF溶解配制成浓度为15％的溶液，然后在上述3,3’-二氨基联苯胺(M＝214.27)的THF溶液中以1-3g/min的速度滴加10％乙酸酐的THF溶液95.29克(2*46.67mmol乙酸酐(M＝102.09)，重量9.53克)，控制反应温度在-5～0℃范围内反应4小时，然后加入干燥氧化钙(M＝56.077)2.26g(46.67mmol)，与乙酸反应形成乙酸钙沉淀，从THF溶液中析出；过滤去除体系中的乙酸钙，并将滤液旋蒸浓缩得到3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯(M＝298.27)的粗产品13.6克(理论产量为13.92克)；在上述3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯粗产品中加入体积比为1/1的乙醇/THF溶剂，进行重结晶得到纯度为99％的3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯产品13.1克，最终收率为94.1％。

(2)中间体聚乙酰氨基酰胺酸的合成：以3,3’-二氨基-4,4’-二乙酰氨基联苯和二苯砜二酐单体为原料进行缩合聚合反应，以DMAc为溶剂，控制二胺和二酐的摩尔比为1:1、溶液的固含量为15wt.％，在10-15℃的温度范围内进行缩合聚合8小时，形成粘稠的聚乙酰氨基酰胺酸溶液。

(3)静电纺丝：上述15wt.％聚乙酰氨基酰胺酸溶液中加入适量的DMAc，将粘稠的聚酰胺酸溶液稀释到绝对粘度为2.5Pa.s，加微量的三甲基十二烷基氯化铵，使溶液的电导率达到3.8mS/cm；在300-800kV/m的静电场中进行静电纺丝加工，形成直径在形成聚乙酰氨基酰胺酸纳米纤维；

(4)然后将上述电纺纳米纤维在在150℃左右烘干溶剂，在480℃下退火25分钟，使乙酰氨基中的氮元素在高温下与酰亚胺环羰基作用，形成碳氮双键，脱去乙酸分子，得到所述高强高模电纺聚吡咙纳米纤维。

性能测试

申请人对上述实施例中的实验样品进行了纤维直径、力学强度、玻璃化转变温度，以及分解温度测试，具体如下：

1、纤维直径测试：主要在扫描电子显微镜下测量上述实施例中样品中随机截取的纤维直径(nm)。

2、玻璃化转变温度测试：采用DMA测试上述实施例中样品的玻璃化转变温度Tg。

3、分解温度测试：采用TGA测试上述实施例中样品的热分解温度，其中的分解温度是指热失重达到5wt％时的温度Td/5％。

4、拉伸强度：采用上海中辰超细纤维单丝拉伸测试仪JQ03B进行纤维拉伸强度的测试，得到拉伸强度(GPa)、模量(GPa)以及伸长率(％)等参数。

上述性能测试结果参见如下表1和表2。

表1

表2

对比例

(1)将9.9077克(46.24mmol)3,3-二氨基联苯胺置于反应器中加入180克DMAc溶解配制成浓度为～5％的溶液，并将反应器置于冷浴中，控制反应体系温度在-5～0℃之间，然后将10.0923g(46.24mmol)均苯四酸二酐(PMDA)粉末加入到该反应体系中，在机械搅拌下进行反应4小时，形成10％的聚氨基酰胺酸的DMAc溶液。然后将该溶液转移至250ml的储液瓶中自然升至室温(25C)，并准备测试该聚合物的特性粘度和进行静电纺丝加工。然而，在不到2小时的时间内，发现溶液粘度明显变大，并在5小内完全失去流动性，成为深褐色的凝胶状物质，结果是，既无法进行聚合物特性粘度的测定，也无法实施静电纺丝加工。失败原因可归因为四氨基单体当二氨基单体使用，所形成的聚氨基酰胺酸中含有大量的自由氨基，这些自由的氨基既可以和相邻聚合物分子间的羧基形成大量氢键，也可以和相邻聚合物分子间的酰胺键进行交换反应，形成交联结构的聚合物分子，致使该聚氨基酰胺酸溶液在室温下慢慢凝胶化，而导致溶液流动性的完全丧失。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。