聚酰亞胺纖維的應用開發(fā)及性能研究.pdf

1、聚酰亞胺(PI)纖維由于具有高強高模、熱穩(wěn)定性好、耐酸腐蝕性優(yōu)良、介電性能和耐輻射性優(yōu)異等性能，可以用于國防、耐高溫過濾、電機和變壓器的絕緣、阻燃防護服、高鐵建設等領域，而國外相關(guān)方面的報道較少，因此采用國內(nèi)自主研發(fā)的PI纖維來做一些產(chǎn)品開發(fā)就顯得尤為重要。
　　 本文對PI纖維在絕緣紙、阻燃材料、過濾材料方面的制備與應用進行了研究。在絕緣紙的制備方面，本文采用100％PI纖維作為原料，經(jīng)過開松、梳理成網(wǎng)、纖網(wǎng)浸漬聚酰胺酸粘合劑

2、、再經(jīng)熱軋而成。因為PI纖維沒有熔點，不能直接熱軋成型，因此需要添加聚酰胺酸粘合劑，聚酰胺酸在熱軋過程中會發(fā)生熱環(huán)化反應，生成聚酰亞胺，對絕緣紙的性能影響較小。通過正交試驗和單因素試驗得出PI絕緣紙的最佳的制備工藝：粘合劑濃度(體積濃度)10％，熱軋溫度200℃，熱軋壓力2 MPa，熱軋時間20 min。最后將自制的PI絕緣紙與Nomex絕緣紙、PET絕緣紙進行一些性能的對比分析。結(jié)果表明，在最佳制備工藝下制得的122 g/m2PI絕緣

3、紙，其厚度0.23 mm，抗張強度211.5N/15mm，介電常數(shù)1.24，介質(zhì)損耗角正切0.006，電阻率2.75×108Ω·m，空氣中擊穿強度6.98 kV/mm，絕緣油中擊穿強度10.45 kV/mm，250℃熱收縮率0.5％，與絕緣油有較好的相容性，且耐寒性好，除擊穿強度較小外，其余均已達到H級絕緣紙的指標要求。三種紙的性能對比表明，PI絕緣紙的力學性能、耐熱性、電氣性能等均明顯優(yōu)于PET絕緣紙，與Nomex絕緣紙不相上下，但擊

4、穿強度與Nomex絕緣紙還有一定的差距。
　　 本文采用熱分析與錐形量熱(CONE)法對PI纖維針刺布和聚苯硫醚(PPS)纖維針刺布進行一些熱性能及燃燒性能的分析，結(jié)果表明PI纖維針刺布比PPS纖維針刺布具有更好的熱穩(wěn)定性、且燃燒危險等級低于PPS纖維針刺布。采用化學粘合法和針刺法法制備了PI過濾材料并測試其過濾性能，對于化學粘合PI過濾材料來說，粘合劑濃度加大，過濾效率增大，且異形截面纖維制備的過濾材料其過濾效率大于圓形截面纖