高性能聚酰亚胺纤维的制备及其应用研究

  关键词:聚酰亚胺纤维,复合材料,碳纤维,导电纤维

  聚酰亚胺(PI)纤维是一种具有力学性能优异、耐高低温、阻燃、耐紫外、低介电、尺寸稳定好等特点,在航空航天、安全防护、微电子、过滤等领域有广泛应用前景。北京化工大学基于聚酰亚胺合成和碳纤维制备与表征平台,经过近十年研究,开发成功从聚酰胺酸溶液出发的一体化纺丝技术,克服了传统一步法和两步法制备技术的不足,并通过分子结构设计、合成和纺丝技术集合,制备出具有不同性能的系列聚酰亚胺纤维,可以满足不同领域对纤维的需求,所制备的高强高模纤维的拉伸强度和模量可达到4.0GPa和150GPa水平。
  以高强高模聚酰亚胺纤维为基体,通过利用表面化学刻蚀、离子交换和原位还原技术,制备了轻质高强聚酰亚胺/银复合导电纤维,为电子屏蔽、抗菌、智能服装等领域提供新材料。利用聚酰亚胺纤维的有序芳杂环结构、高含碳量等特点,可以将其制备成碳纤维。初步研究了聚酰亚胺纤维作为增强体的环氧树脂基及聚酰亚胺基复合材料的界面性能,并通过表面处理,可以进一步提高其与基体之间的界面粘结性,为高性能复合材料的制备奠定了良好基础。
  高性能能聚酰亚胺纤维是有机纤维的新成员,其应用研究还刚刚开始,以其优异的综合性能,必将有一个光明的未来。