2025年聚酰亚胺纤维汇总.pdfVIP

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

聚酰亚胺纤维

1.聚酰亚胺纤维的发展历史与现状

20世纪60年代，美国杜邦公司发现了芳香族聚酰亚胺的液晶行为，由此促

成了著名的Kevlar纤维的研制和工业化生产。与此同时，聚酰胺酰亚胺、聚酰

胺酰阱、等聚合物制备的高性能纤维也相继研制成功。到80年代中期，著名的

P84纤维由奥地利的LenzingAG公司研制并推广。

90年代，美国Akron大学的Stephen.Z.D.Cheng等对不同体系的高性能聚

酰亚胺纤维进行了大量研究，聚酰亚胺纤维的制备工艺、纤维性能以及相关的测

试分析均得到很大程度的提高。

近年来俄罗斯人制备出一类具有优异机械性能的聚酰亚胺纤维，其强度达

5.8GPa，模量达285GPa，这一纤维标志着聚酰亚胺纤维的发展有进入了一个新

的阶段。

2.聚酰亚胺纤维的主要性能及其应用

2.1主要性能

聚酰亚胺纤维具有高强、高模的特性的同时还具有耐高温、耐化学腐蚀、耐

辐射、阻燃等优越的性能。与Kevalr49纤维相比，聚酰亚胺纤维具有较好的热

氧化稳定性，而且在过热水蒸气中的力学性能也相对较好。聚酰亚胺纤维还具有

10

非常强的耐酸碱腐蚀性和耐光辐射性，经1x10rad快电子剂量照射后，强度

保持率仍能达到90%，这是其他纤维无法比拟的。

聚酰亚胺纤维的极限氧指数一般在35一75，发烟率低，属自熄性材料。此

外，聚酰亚胺纤维还具有较高的热分解温度，全芳香型聚酰亚胺纤维的开始分解

温度在500℃左右。在250℃、加热10min，热缩率小于1%。由联苯二酐和对苯

二胺合成的聚酞亚胺，热分解温度600℃，最高工作温度可达300℃，可在260℃

条件下连续使用，不会产生物理降解现象;而且具有良好的耐低温性能，在-269℃

液氦中不易脆裂，有较好的介电性能，介电常数在3.4左右。

2.2聚酰亚胺纤维的应用

聚酰亚胺可以织成无纺布，主要用于高温放射性和有机气体及液体的过滤

网、隔火毯，装甲部队的防护服、赛车防燃服、飞行服等防火阻燃服装；同时也

作先进复合材料的增强剂用于航空、航天器、火箭的轻质电缆护套、高温绝缘电

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

器、发动机喷管等。由于聚酰亚胺纤维具有突出的防火阻燃性能，应用于军工航

天的防护罩及特种防火材料、原子能设施中的结构材料，可以预见在其他防火织

物上的应用也会迅速增加，其市场前景是非常广阔的。由于我国在聚酰亚胺原料

生产技术方面的技术和价格优势，对聚酰亚胺纤维的国际市场开拓也具有非常乐

观的前景。

3.聚酰亚胺纤维的制备工艺

聚酰亚胺纤维的制备方法主要有，干法纺丝，湿法纺丝，干湿法纺丝，熔融

纺丝，静电纺丝，液晶纺丝等。各种制备工艺各有优势，可以根据不同的实际使

用的要求选取合适的成型工艺。

3.1干法纺丝

初期由聚酰胺酸溶液纺丝大多采用干纺(见图1)。第一个有关聚酰亚胺纤维

干纺的报道出现在1966年，由均苯二酐(PMDA)和二苯醚二胺（CODA)以及4,4-

二氨基二苯硫醚(SDA)在二甲基乙酰胺(DMAc)中得到聚酰胺酸，干纺成纤后再在

一定的温度和张力下酰亚胺化，最后在550℃条件下拉伸得到聚酰亚胺纤维。