1.4　聚酰亞胺纖維的基本特性

1.4.1　優異的力學性能

聚酰亞胺高度共軛的分子結構賦予該纖維優異的機械力學性能（表1-3），通常聚酰亞胺纖維的抗張強度主要取決于聚酰亞胺的化學結構、相對分子質量、大分子的取向度和結晶度、纖維的皮芯結構以及缺陷分布等。目前，耐熱型聚酰亞胺纖維的力學強度介于0.5～1.0 GPa，模量為10～40 GPa，而高強高模型聚酰亞胺纖維的抗拉強度普遍高于2.5 GPa，模量超過100 GPa，而我國第三代聚酰亞胺纖維的斷裂強度超過4 GPa，模量達150 GPa。俄羅斯研究者將嘧啶單元引入聚下亞胺主鏈中，所制備聚酰亞胺纖維的最優強度高達5.8 GPa[14]，達到日本東洋紡生產的ZylonHT纖維的強度，但尚未產業化。

1.4.2　耐熱穩定性

對于全芳香族聚酰亞胺纖維，根據熱重分析，其開始熱分解溫度一般都在500℃以上，由聯苯四酸二酐（BPDA）和對苯二胺（PDA）合成的聚酰亞胺纖維，熱分解溫度達到600℃，是迄今為止聚合物纖維中熱穩定性最高的品種之一。

1.4.3　耐化學腐蝕性

表1-3是聯苯型聚酰亞胺纖維與對位芳綸在熱穩定性、水蒸氣、酸解、堿液、紫外輻照等方面的對比實驗，很明顯，聚酰亞胺纖維具有很好的耐化學腐蝕性和熱穩定性，但其在堿性條件下水解較為嚴重[10]。

表1-3　聚酰亞胺纖維與Kevlar 49的其他性能比較

1.4.4　阻燃性能

聚酰亞胺被認為是已經工業化的聚合物中耐熱性最好的品種之一，自身具有較高的阻燃性能，且發煙率低，屬于自熄性材料，可滿足大部分領域的阻燃要求。由于結構的多樣性，不同的聚酰亞胺纖維產品的阻燃特性有明顯差別，如PMDA—ODA結構聚酰亞胺纖維LOI值為37%，P84纖維的LOI值為38%，一些特殊結構的聚酰亞胺纖維其LOI值甚至可高達52%。

1.4.5　其他性能

聚酰亞胺纖維具有優異的耐輻照性能，如聯苯型聚酰亞胺纖維經1×108Gy快電子輻照后其強度保持率仍高達90%；聚酰亞胺纖維具有很好的介電性能，普通結構聚酰亞胺的介電常數約為3.4，引入氟或大體積側基，其介電常數可降低至2.8～3.0，介電損耗約為10-3。