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长期以来,聚酯纤维纸、聚芳酰胺纤维纸等一直作为主要绝缘材料应用在变压器、电容器和高速列车等设备上,特别是芳纶绝缘纸的应用最为普遍和成功,其长期使用温度能够达到180℃,能够满足H级电机对绝缘材料性能的要求。近年来,航空航天和高速列车等领域对电机容量和材料的性能提出了更高的要求,一些传统的绝缘纸基材料已经不能很好地满足行业对其耐高温性能、强度性能的要求。聚酰亚胺纤维作为一种新型高分子合成纤维,其强度最高可达6.3GPa,模量可达340GPa,是一种典型的高强高模纤维。该纤维还具有极佳的耐高温稳定性,长期使用温度可达300℃,且介电性能优良,是目前开发高性能绝缘纸基材料的最佳选择。实验采用槽式打浆机和PFI盘磨机对聚酰亚胺短切纤维进行了纤维分散处理,研究了聚酰亚胺短切纤维的分散特性。结果显示,聚酰亚胺纤维经过槽式打浆机处理后不会发生分丝帚化,但是能很好地起到分散纤维束的效果,当槽式打浆机的打浆比压为7.5Kgf、纤维处理时间为30min时,纤维束基本分散成单根纤维,且浆料中纤维碎片数量较少,与经过PFI盘磨机处理的浆料相比具有一定的优势。经过分散处理的聚酰亚胺纤维用浓度为1mol·L-1的KOH溶液处理一定时间,再用0.1mol·L-1的乙酸水溶液质子化处理10min时,聚酰亚胺纤维的表面出现了化学蚀刻现象;纤维的结晶度略有增大,从3.20%提高到了12.99%,热稳定性和力学性能没有较大的变化;纤维的红外光谱图显示聚酰亚胺纤维分子结构中的酰亚胺环发生了开环反应,并且出现了代表酰胺酸基团的特征吸收峰。以经过改性的聚酰亚胺纤维及聚酰胺酸纤维为主要纤维原料,加入一定量的PEO和1414芳纶浆粕抄造聚酰亚胺纤维原纸,在特定的工艺下对原纸进行浸渍和热压处理,对纸张性能进行了探讨分析。实验结果表明,当采用单一的聚酰亚胺纤维为主要纤维原料,PEO和芳纶浆粕的加入量分别为0.06%和6%时,纸页有最佳的综合性能。为了提高成纸的强度,需要用不同浓度的树脂溶液对聚酰亚胺纤维原纸进行浸渍,并在特定条件下对其进行热压处理,实验研究了树脂浸渍条件对纸张性能的影响。结果表明,当聚酰亚胺树脂浸渍液浓度为4%时,纸张具有较好的强度性能和电气性能。控制热压温度、热压时间和热压压力等主要变量,在不同条件下用平板热压机对经过聚酰亚胺树脂浸渍的纸张进行热压处理,研究了热压条件对纸张性能的影响,并且探讨了纸页增强机理。实验表明,当热压压力为12MPa、温度为220℃、时间为3min时,纸张有较好强度性能和电气性能。实验最终研究结果显示,聚酰亚胺纤维纸基材料的初始分解温度在500℃以上,其伸长率达到了8.41%,撕裂指数达到了20.30mN·m2·g-1,抗张指数达到了48.48N·m·g-1,纸张的介电损耗正切值为0.18%,介电常数为1.23F·m-1,耐压强度为5.34Kv·mm-1,纸张具有较好的综合性能。