1. Введение в ПИ-волокно

●Определение: ПИ-волокно, в просторечии известное как "золотая нить, дддххх, является важнейшим высокопроизводительным волокном, характеризующимся наличием имидных кольцевых групп в его молекулярной основе.

●Состав: Обычные молекулы полиимида содержат многочисленные имидные кольца, ароматические или гетероциклические кольца, которые придают им высокую ароматичность и жесткость.

●Прочность: Согласно отчетам, российские ученые создали ПИ-волокно, уступающее по прочности только ПБО-волокну, с прочностью до 5,0 ГПа.

2. История развития ПИ-волокна

●1960-е годы: компания Дюпон в США начала исследования полиимидного волокна, но из-за технологических ограничений они остались на лабораторной стадии.

●1970-е годы: В бывшем Советском Союзе сообщалось о военном применении полиимидного волокна и мелкосерийном производстве для военных нужд.

●1980-е годы: Австрия промышленно освоила производство ПИ-волокна с использованием технологии сухого прядения, выпустив продукт P84, в первую очередь для высокотемпературных фильтрующих материалов. Франция позже представила волокно Кермель с превосходными огнестойкими свойствами.

●1990-е годы: Российские ученые разработали полиимидное волокно с прочностью на разрыв 5,0 ГПа, что значительно продвинуло вперед аэрокосмическую промышленность.

●Начало 21 века: китайские университеты и научно-исследовательские институты провели систематические и всесторонние исследования полиимидного волокна, достигнув определенных экспериментальных результатов.

3. Эксплуатационные характеристики ПИ-волокна

●Механические свойства: ПИ-волокно имеет плотность около 1,41 г/см3.³. Термостойкие волокна ПИ имеют механическую прочность от 0,5—1,0 ГПа и модуль 10—40 ГПа; высокопрочные, высокомодульные волокна ПИ имеют предел прочности на разрыв около 2,5 ГПа и модуль упругости, превышающий 90 ГПа.

●Термостойкость и огнестойкость: полностью ароматические полиимидные волокна обычно разлагаются при температуре выше 500°С.℃, с предельным кислородным индексом до 66%. Однако в процессе разложения могут образовываться вредные вещества, такие как цианистый водород.

●Устойчивость к кислотам и щелочам: ПИ-волокна устойчивы в кислых средах, сохраняя прочность 30–40 % после 48 часов в 10 %-ной разбавленной соляной кислоте. Однако в щелочных условиях они значительно разрушаются.

●Другие свойства: ПИ-волокна обладают хорошей стойкостью к УФ-излучению и диэлектрическими свойствами, с типичной диэлектрической проницаемостью около 3,4 и потерями около 10^(-3).

4. Применение ПИ-волокна

●Области применения: Благодаря своим превосходным характеристикам волокна ПИ широко используются в аэрокосмической промышленности, защите от высоких температур, электронике и других областях, особенно в высокотемпературных приложениях, таких как производство термостойких перчаток, войлоков, барабанов, пряжи, фильтровальных мешков и абляционных материалов. Кроме того, волокна ПИ можно вплетать в ткани для использования в материалах для обшивки, ремонте трубопроводов, композитной арматуре, пуленепробиваемых материалах и многом другом.