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早在19世纪60年代,纸就已经作为绝缘材料用于电气设备中了,但随着社会的发展,航空航天和高速列车等领域对电机容量提出了更高的要求,电工设备趋于小型化和大容量化,对绝缘纸的耐高温性能、强度性能和绝缘性能等也提出了更高的要求,传统绝缘纸已经无法满足这些要求,这就迫切要求我们研发性能更加优异的绝缘纸。本研究的目的是制备耐热等级为H级以上、强度性能和电气性能优良的聚酰亚胺绝缘纸,以满足更多电气设备的需求,并对绝缘纸的相关性能进行研究。本课题以干法纺聚酰亚胺纤维为原料,优化了聚酰亚胺绝缘纸的制备工艺,得到了性能良好的聚酰亚胺绝缘纸。由实验结果得知,制备聚酰亚胺绝缘纸的最佳工艺如下:芳纶浆粕、聚氧化乙烯（PEO）、丁苯胶乳和阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）用量分别为6%、0.06%、8%和0.6%（质量分数）,聚酰亚胺树脂的浸渍浓度为4%（质量分数）,热压条件如下:第一阶段:120℃、5 MPa、3 min;第二阶段:180℃、10 MPa、3 min;第三阶段:230℃、15 MPa、3 min。所得到的聚酰亚胺绝缘纸的性能如下:抗张指数为44.47 N·m/g,撕裂指数为40.47 m N·m2/g,电气击穿强度为5.63 k V/mm,介质损耗为0.004。利用TG技术,基于Coast-Redfern法对聚酰亚胺绝缘纸进行了热老化研究,并利用红外测试对绝缘纸热老化前后的结构进行了分析。由实验结果得知,聚酰亚胺绝缘纸具有很好的热稳定性,且热稳定性随着厚度的增加而提高;聚酰亚胺绝缘纸的热分解反应级数n=2,厚度较大的聚酰亚胺绝缘纸具有较高的分解活化能和使用上限温度,且不同厚度的聚酰亚胺绝缘纸的耐热等级均为H级以上。由聚酰亚胺绝缘纸热老化前后的红外测试可知,经过600℃处理30min的聚酰亚胺纸部分受到破坏,而经过800℃处理30min的聚酰亚胺纸完全被破坏。本课题还对聚酰亚胺绝缘纸在50%RH湿度下的吸潮性能和在液态水中的吸水性能进行了研究,并通过红外测试分析了吸潮和吸水前后聚酰亚胺绝缘纸的结构变化。结果表明,随吸潮和吸水时间的延长,聚酰亚胺绝缘纸的相对吸水率均先迅速增大,然后趋于稳定;厚度为0.06 mm的聚酰亚胺绝缘纸具有最大的相对吸潮率和相对吸水率。水蒸气和液态水在聚酰亚胺绝缘纸中的扩散类型均为超扩散,但液态水在聚酰亚胺绝缘纸中的吸附速率较慢。在一定时间内,水蒸气和液态水对聚酰亚胺绝缘纸的相关性能影响不大。由吸潮和吸水前后聚酰亚胺绝缘纸的红外分析可知,经50%RH湿度处理的聚酰亚胺纸的吸潮率基本可以忽略,而浸渍于液态水中的聚酰亚胺纸在3335 cm-1和1650 cm-1处出现了明显的吸附水的特征峰。