本书为“高性能高分子材料丛书”之一。聚酰亚胺纤维是聚酰亚胺材料中的一种，兼具聚酰亚胺和纤维的优异性能。根据聚酰亚胺纤维的直径，又划分为微米和纳米纤维，两种纤维都是从分子设计合成出发，但成型方式不同，造成形貌和应用方向迥异。本书从制备、表征、结构和形貌、性能、应用的角度分别对微米和纳米纤维进行了总结梳理，以飨读者。
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总序
前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 聚酰亚胺纤维简介 2
1.2.1 聚酰亚胺纤维的结构 3
1.2.2 聚酰亚胺纤维的性能 5
1.2.3 聚酰亚胺纤维的制备方法 6
1.2.4 聚酰亚胺纤维的产品开发和应用 7
1.2.5 聚酰亚胺纤维的发展趋势 9
1.2.6 聚酰亚胺纳米纤维 10
参考文献 10
第2章 聚酰亚胺纤维的制备与表征 11
2.1 纺丝原液的合成 12
2.1.1 聚酰亚胺纺丝原液的合成 12
2.1.2 聚酰胺酸纺丝原液的合成 18
2.2 聚酰亚胺纤维的制备 23
2.2.1 熔融纺丝 23
2.2.2 溶液纺丝 24
2.2.3 聚酰亚胺纤维的一步法纺丝 38
2.2.4 聚酰亚胺纤维的两步法纺丝 39
2.3 聚酰亚胺纤维的表征 44
2.3.1 亚胺化程度和化学结构 44
2.3.2 结晶度和取向度 47
2.3.3 表面和内部微观形貌 51
2.3.4 力学性能 54
2.3.5 热性能 55
2.3.6 其他性能 57
参考文献 59
第3章 高性能聚酰亚胺纤维的结构与性能调控 63
3.1 聚酰亚胺纤维的合成单体 63
3.1.1 二酐的活性 64
3.1.2 二胺的活性 64
3.2 聚酰亚胺纤维结构的基因计算 65
3.2.1 电子结构与化学反应性 66
3.2.2 玻璃化转变温度、力学性能和分子动力学模拟有效性 67
3.2.3 共价键和次级相互作用 69
3.2.4 重复单元中典型结构的内旋转与位垒 71
3.2.5 分子链整链分析 72
3.2.6 凝聚态结构分析 76
3.3 聚酰亚胺纤维的化学结构变化与性能调控 79
3.3.1 均聚型聚酰亚胺纤维 79
3.3.2 典型共聚型聚酰亚胺纤维 86
3.3.3 含氢键作用聚酰亚胺纤维 93
3.3.4 含其他杂环聚酰亚胺纤维 101
3.3.5 含氟聚酰亚胺纤维 105
3.3.6 含磷聚酰亚胺纤维 107
3.4 聚酰亚胺纤维凝聚态结构和微观形貌调控与性能 108
3.4.1 亚胺化过程结构演变与性能 108
3.4.2 热牵伸过程结构演变与性能 115
3.4.3 微观形态调控与性能 118
3.5 聚酰亚胺纤维的改性 120
3.5.1 聚酰亚胺/聚丙烯腈共混纤维 120
3.5.2 聚酰亚胺/聚酰胺共混纤维 123
3.5.3 聚酰亚胺/纳米材料复合纤维 123
参考文献 127
第4章 聚酰亚胺纤维的产业化及应用 132
4.1 产业化进程 132
4.1.1 国外产业化进程 132
4.1.2 国内产业化进程 133
4.2 耐热型聚酰亚胺纤维的应用 134
4.2.1 高温过滤、输送材料 134
4.2.2 绝缘纸材料 136
4.2.3 隔热阻燃防护材料 138
4.3 高强高模聚酰亚胺纤维的应用 139
4.3.1 高强高模聚酰亚胺纤维的性能评价 139
4.3.2 聚酰亚胺纤维的表面处理 141
4.3.3 纤维增强热塑性树脂基复合材料 149
4.3.4 纤维增强热固性树脂基复合材料 160
4.3.5 聚酰亚胺/金属复合导电纤维 168
4.3.6 其他应用领域 172
参考文献 172
第5章 聚酰亚胺纳米纤维的制备与表征 174
5.1 引言 174
5.2 静电纺聚酰亚胺纳米纤维的制备 175
5.2.1 静电纺丝技术的发展史 175
5.2.2 静电纺丝的基本原理 176
5.2.3 静电纺丝的装置 177
5.2.4 静电纺丝的影响因素 187
5.2.5 静电纺丝制备聚酰亚胺纳米纤维 190
5.3 聚酰亚胺纳米纤维的表征 192
5.3.1 微观形貌 192
5.3.2 结构及成分分析 196
5.3.3 热分析 203
5.3.4 比表面积及孔结构分析 209
5.3.5 电化学分析 213
5.3.6 力学性能 217
5.3.7 浸润性 219
参考文献 221
第6章 聚酰亚胺纳米纤维的微结构调控和功能化 227
6.1 引言 227
6.2 聚酰亚胺纳米纤维的微结构调控 228
6.2.1 碱液诱导微交联法 228
6.2.2 热致微交联法 230
6.2.3 溶致微交联法 232
6.2.4 喷涂法 233
6.2.5 浸渍法 235
6.3 聚酰亚胺纳米纤维的功能化 235
6.3.1 直接掺杂法 236
6.3.2 等离子体修饰法 240
6.3.3 表面碱解法 240
6.3.4 水热法 241
6.3.5 层层自组装法 241
6.3.6 原位聚合法 243
6.3.7 表面接枝法 244
6.3.8 同轴电纺法 245
6.3.9 反向原位水解法 246
6.3.10 溶胶浸渍法 250
6.3.11 原位络合水解法 251
6.3.12 气相分子层沉积法 253
6.3.13 直接离子交换法 254
参考文献 257
第7章 聚酰亚胺纳米纤维的应用 263
7.1 引言 263
7.2 复合材料增强剂 263
7.3 聚酰亚胺基碳纳米纤维 265
7.4 燃料电池质子交换膜 267
7.5 传感器 268
7.6 微电子 269
7.7 空气过滤 270
7.8 超疏水膜 272
7.9 锂离子电池隔膜 274
7.10 表面拉曼光谱增强基底 280
7.11 纳米纤维气凝胶 282
参考文献 282
关键词索引 289
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