高性能聚酰亞胺纖維的制備及其應用研究

  關鍵詞:聚酰亞胺纖維,復合材料,碳纖維,導電纖維

  聚酰亞胺(PI)纖維是一種具有力學性能優異、耐高低溫、阻燃、耐紫外、低介電、尺寸穩定好等特點,在航空航天、安全防護、微電子、過濾等領域有廣泛應用前景。北京化工大學基于聚酰亞胺合成和碳纖維制備與表征平臺,經過近十年研究,開發成功從聚酰胺酸溶液出發的一體化紡絲技術,克服了傳統一步法和兩步法制備技術的不足,并通過分子結構設計、合成和紡絲技術集合,制備出具有不同性能的系列聚酰亞胺纖維,可以滿足不同領域對纖維的需求,所制備的高強高模纖維的拉伸強度和模量可達到4.0GPa和150GPa水平。
  以高強高模聚酰亞胺纖維為基體,通過利用表面化學刻蝕、離子交換和原位還原技術,制備了輕質高強聚酰亞胺/銀復合導電纖維,為電子屏蔽、抗菌、智能服裝等領域提供新材料。利用聚酰亞胺纖維的有序芳雜環結構、高含碳量等特點,可以將其制備成碳纖維。初步研究了聚酰亞胺纖維作為增強體的環氧樹脂基及聚酰亞胺基復合材料的界面性能,并通過表面處理,可以進一步提高其與基體之間的界面粘結性,為高性能復合材料的制備奠定了良好基礎。
  高性能能聚酰亞胺纖維是有機纖維的新成員,其應用研究還剛剛開始,以其優異的綜合性能,必將有一個光明的未來。