聚酰亞胺纖維紙基材料的研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來，聚酯纖維紙、聚芳酰胺纖維紙等一直作為主要絕緣材料應(yīng)用在變壓器、電容器和高速列車等設(shè)備上，特別是芳綸絕緣紙的應(yīng)用最為普遍和成功，其長(zhǎng)期使用溫度能夠達(dá)到180℃，能夠滿足H級(jí)電機(jī)對(duì)絕緣材料性能的要求。近年來，航空航天和高速列車等領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)容量和材料的性能提出了更高的要求，一些傳統(tǒng)的絕緣紙基材料已經(jīng)不能很好地滿足行業(yè)對(duì)其耐高溫性能、強(qiáng)度性能的要求。
　　 聚酰亞胺纖維作為一種新型高分子合成纖維，其強(qiáng)度最高可達(dá)6.3GPa，模

2、量可達(dá)340GPa，是一種典型的高強(qiáng)高模纖維。該纖維還具有極佳的耐高溫穩(wěn)定性，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)300℃，且介電性能優(yōu)良，是目前開發(fā)高性能絕緣紙基材料的最佳選擇。
　　 實(shí)驗(yàn)采用槽式打漿機(jī)和PFI盤磨機(jī)對(duì)聚酰亞胺短切纖維進(jìn)行了纖維分散處理，研究了聚酰亞胺短切纖維的分散特性。結(jié)果顯示，聚酰亞胺纖維經(jīng)過槽式打漿機(jī)處理后不會(huì)發(fā)生分絲帚化，但是能很好地起到分散纖維束的效果，當(dāng)槽式打漿機(jī)的打漿比壓為7.5Kgf、纖維處理時(shí)間為30min時(shí)，

3、纖維束基本分散成單根纖維，且漿料中纖維碎片數(shù)量較少，與經(jīng)過PFI盤磨機(jī)處理的漿料相比具有一定的優(yōu)勢(shì)。
　　 經(jīng)過分散處理的聚酰亞胺纖維用濃度為1mol·L-1的KOH溶液處理一定時(shí)間，再用0.1 mol·L-1的乙酸水溶液質(zhì)子化處理10min時(shí)，聚酰亞胺纖維的表面出現(xiàn)了化學(xué)蝕刻現(xiàn)象;纖維的結(jié)晶度略有增大，從3.20％提高到了12.99％，熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能沒有較大的變化;纖維的紅外光譜圖顯示聚酰亞胺纖維分子結(jié)構(gòu)中的酰亞胺環(huán)發(fā)生了

4、開環(huán)反應(yīng)，并且出現(xiàn)了代表酰胺酸基團(tuán)的特征吸收峰。
　　 以經(jīng)過改性的聚酰亞胺纖維及聚酰胺酸纖維為主要纖維原料，加入一定量的PEO和1414芳綸漿粕抄造聚酰亞胺纖維原紙，在特定的工藝下對(duì)原紙進(jìn)行浸漬和熱壓處理，對(duì)紙張性能進(jìn)行了探討分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)采用單一的聚酰亞胺纖維為主要纖維原料，PEO和芳綸漿粕的加入量分別為0.06％和6％時(shí)，紙頁有最佳的綜合性能。
　　 為了提高成紙的強(qiáng)度，需要用不同濃度的樹脂溶液對(duì)聚酰亞胺纖

5、維原紙進(jìn)行浸漬，并在特定條件下對(duì)其進(jìn)行熱壓處理，實(shí)驗(yàn)研究了樹脂浸漬條件對(duì)紙張性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)聚酰亞胺樹脂浸漬液濃度為4％時(shí)，紙張具有較好的強(qiáng)度性能和電氣性能。
　　 控制熱壓溫度、熱壓時(shí)間和熱壓壓力等主要變量，在不同條件下用平板熱壓機(jī)對(duì)經(jīng)過聚酰亞胺樹脂浸漬的紙張進(jìn)行熱壓處理，研究了熱壓條件對(duì)紙張性能的影響，并且探討了紙頁增強(qiáng)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)熱壓壓力為12MPa、溫度為220℃、時(shí)間為3min時(shí)，紙張有較好強(qiáng)度性能和電氣