1.4　聚酰亚胺纤维的基本特性

1.4.1　优异的力学性能

聚酰亚胺高度共轭的分子结构赋予该纤维优异的机械力学性能（表1-3），通常聚酰亚胺纤维的抗张强度主要取决于聚酰亚胺的化学结构、相对分子质量、大分子的取向度和结晶度、纤维的皮芯结构以及缺陷分布等。目前，耐热型聚酰亚胺纤维的力学强度介于0.5～1.0 GPa，模量为10～40 GPa，而高强高模型聚酰亚胺纤维的抗拉强度普遍高于2.5 GPa，模量超过100 GPa，而我国第三代聚酰亚胺纤维的断裂强度超过4 GPa，模量达150 GPa。俄罗斯研究者将嘧啶单元引入聚下亚胺主链中，所制备聚酰亚胺纤维的最优强度高达5.8 GPa[14]，达到日本东洋纺生产的ZylonHT纤维的强度，但尚未产业化。

1.4.2　耐热稳定性

对于全芳香族聚酰亚胺纤维，根据热重分析，其开始热分解温度一般都在500℃以上，由联苯四酸二酐（BPDA）和对苯二胺（PDA）合成的聚酰亚胺纤维，热分解温度达到600℃，是迄今为止聚合物纤维中热稳定性最高的品种之一。

1.4.3　耐化学腐蚀性

表1-3是联苯型聚酰亚胺纤维与对位芳纶在热稳定性、水蒸气、酸解、碱液、紫外辐照等方面的对比实验，很明显，聚酰亚胺纤维具有很好的耐化学腐蚀性和热稳定性，但其在碱性条件下水解较为严重[10]。

表1-3　聚酰亚胺纤维与Kevlar 49的其他性能比较

1.4.4　阻燃性能

聚酰亚胺被认为是已经工业化的聚合物中耐热性最好的品种之一，自身具有较高的阻燃性能，且发烟率低，属于自熄性材料，可满足大部分领域的阻燃要求。由于结构的多样性，不同的聚酰亚胺纤维产品的阻燃特性有明显差别，如PMDA—ODA结构聚酰亚胺纤维LOI值为37%，P84纤维的LOI值为38%，一些特殊结构的聚酰亚胺纤维其LOI值甚至可高达52%。

1.4.5　其他性能

聚酰亚胺纤维具有优异的耐辐照性能，如联苯型聚酰亚胺纤维经1×108Gy快电子辐照后其强度保持率仍高达90%；聚酰亚胺纤维具有很好的介电性能，普通结构聚酰亚胺的介电常数约为3.4，引入氟或大体积侧基，其介电常数可降低至2.8～3.0，介电损耗约为10-3。