聚酰亚胺(Polyimide),简称PI,是一种新型的特种工程塑料,具有高强度,高模量,热稳定性好,耐辐射等优点,由其经过纺丝制成的聚酰亚胺纤维被广泛应用在航空航天,个人防护,高温除尘等领域。聚酰亚胺纤维在造纸领域的应用研究还处在起步阶段。聚酰亚胺短切纤维表面光滑,纤维间结合力很低,需要添加沉析纤维作为粘结材料来提高成纸的强度,本文首先使用槽式打浆机对聚酰亚胺短切纤维进行打浆处理,比较了不同打浆时间的短切纤维长度、卷曲等形态的变化。将经过打浆处理得到的三种长度的短纤与两种聚酰亚胺沉析纤维配抄,探讨了短纤长度、沉析纤维特性及浆料配比对聚酰亚胺纤维纸性能的影响。结果表明,即使经过长时间打浆处理处理,聚酰亚胺短纤也不能分丝帚化,短纤的长度和沉析纤维的形态及特性对聚酰亚胺纤维纸的性能影响很大,当使用长度为5.1mm的聚酰亚胺短纤与Ⅰ号沉析纤维以6:4的质量百分比配抄得到的聚酰亚胺纤维纸强度最高,击穿强度较佳。以聚酰亚胺短切纤维和聚酰亚胺沉析纤维为原料,实验室湿法抄造的聚酰亚胺纤维纸紧度一般为0.15-0.25g/cm3,纤维间的结合强度较弱,未经热压处理的纤维纸抗张指数和撕裂指数最高仅为8.6N·m/g和8.3mN·m2/g,为了提高聚酰亚胺纤维纸的强度,需要进行热压处理,本文通过使用等温升压,等压升温,等温等压变速热压工艺探讨了聚酰亚胺纤维纸性能随热压工艺的变化。实验结果表明,热压压力一定时,PI纤维纸的机械性能随热压温度的增加而增加;热压温度一定时,PI纤维纸的机械性能随热压压力的升高先增加后降低;一定热压温度和压力条件下,提高热压速度,PI纤维纸的机械性能迅速下降。当热压温度为210℃,热压压力为120N/m,热压速度为1m/min时,聚酰亚胺纤维纸的紧度达到0.70 g/cm3,抗张指数为20.7N·m/g,撕裂指数达到19.6 mN·m2/g,耐压强度为11.8kV/mm,聚酰亚胺纤维纸的性能达到最佳。纸张的强度是纤维自身的强度和纤维间结合强度的综合作用结果,本文对聚酰亚胺沉析纤维,芳纶1313沉析纤维,芳纶1414浆粕进行纤维分析,将三种沉析纤维浆粕与聚酰亚胺短切纤维进行配抄,发现沉析纤维的尺寸对最终纤维纸的成纸强度影响较大,对纤维纸的电气性能影响较小,三种沉析纤维配抄而成的纤维纸初始分解温度均高于400℃,具有良好的热稳定性。对比研究芳纶1313纤维纸和PI纤维纸的光热老化性能,结果表明,两种纤维纸随着热老化温度的升高,抗张指数明显增加,撕裂指数逐渐下降,聚酰亚胺纤维纸经过300℃的老化后几乎没有形变,而芳纶1313纤维纸经过300℃的老化后已尺寸收缩明显,烧蚀明显。热老化处理对聚酰亚胺纤维纸的电气性能影响不大,但会对芳纶1313纤维纸的电学性能产生很大影响。两种纤维的力学性能随着光老化强度和时间的增加而下降,聚酰亚胺纤维纸较芳纶1313纤维纸而言具有更好的抵抗光老化的性能。同时,光老化也使得两种纤维纸的电学性能下降。为了提高聚酰亚胺纤维纸的强度,使用水性环氧树脂对未热压和经过热压的聚酰亚胺纤维纸进行浸渍处理,研究了浸渍量对两种聚酰亚胺纤维纸力学性能和电气击穿强度的影响。实验结果表明当浸渍液固含量为15%时,经过热压的PI纤维纸基复合材料抗张指数达到46.5N·m/g,未经过热压的PI纤维纸基复合材料抗张指数达到57.8 N·m/g。两种PI纤维纸基复合材料的撕裂指数随着浸渍量的增大而出现明显下降,使用水性环氧树脂浸渍并不能大幅度提高纤维纸的击穿强度。