電機(jī)、變壓器等電器絕緣制品領(lǐng)域中，人造纖維制成的特種紙品由于較天然纖維制品在熱穩(wěn)定性、電氣性能和力學(xué)性能等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，可以大大提高電器的使用壽命和安全性，已得到行業(yè)大量工程化應(yīng)用。其中芳綸紙系列產(chǎn)品占有重要地位，具體包括間位芳綸紙、芳綸云母紙、芳綸柔軟復(fù)合材料，另外還有芳砜綸等其他類的特種絕緣紙品也有應(yīng)用。這些特種絕緣紙當(dāng)中應(yīng)用最廣的為間位芳綸絕緣紙品。同時(shí)，隨著交通運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展，輕質(zhì)高強(qiáng)的芳綸蜂窩復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用在航空領(lǐng)域與軌道交通領(lǐng)域中。

間位芳綸紙具有優(yōu)異的電絕緣性能、良好的熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、阻燃性和耐腐蝕性，是一種具有高附加價(jià)值的特種絕緣紙。其全稱為“聚間苯二甲酰間苯二胺”，我國(guó)稱為“芳綸1313”。美國(guó)杜邦公司的商品名為 Nomex，日本帝人公司的商品名為Conex。我國(guó)的廣東彩艷、煙臺(tái)氨綸、圣歐集團(tuán)、深圳龍邦等產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)間位芳綸纖維，煙臺(tái)民士達(dá)、圣歐集團(tuán)等生產(chǎn)間位芳綸紙。

一、間位芳綸紙的特性

1、持久的熱穩(wěn)定性

間位芳綸紙最重要的特性是長(zhǎng)久熱穩(wěn)定性。其可在180℃下使用10年以上；在200℃的干熱狀態(tài)下放置 1000h，機(jī)械強(qiáng)度仍保持原來的75%；在120℃的濕熱狀態(tài)下放置1000h，機(jī)械強(qiáng)度仍保持原來的60%以上；在370℃以上開始分解，釋放出少量氣體ＣO2、CO、N2。

2、最佳絕緣材料

間位芳綸紙具有優(yōu)良的電絕緣性能，由于其熱穩(wěn)定性好，在高溫下仍保持良好的電氣性能；具有較低的相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)，可以使絕緣電場(chǎng)分布更均勻和運(yùn)行介質(zhì)損耗更小，是一種良好的環(huán)保型絕緣材料。

3、阻燃性能優(yōu)異

間位芳綸極限氧指數(shù)LOI大于29%，在空氣中不會(huì)燃燒，也不助燃，在火焰中不延燃，具有自熄性，炭化分解時(shí)也不產(chǎn)生熔滴，被稱為“防火纖維”。間位芳綸紙的阻燃等級(jí)為VTM-0和V-0。

4、良好的化學(xué)穩(wěn)定性

間位芳綸紙的分子是由酰胺橋鍵互相連接的芳基所構(gòu)成的線型大分子。在它的晶體中，氫鍵在兩個(gè)平面內(nèi)排列成三維結(jié)構(gòu)。由于較強(qiáng)的氫鍵作用，使之結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有優(yōu)良的耐化學(xué)性，能耐大多數(shù)高濃的無機(jī)酸，對(duì)其他大多數(shù)化學(xué)試劑、有機(jī)溶劑十分穩(wěn)定。

5、耐輻射性能優(yōu)異

耐α、β、χ射線以及紫外光線輻射的性能十分優(yōu)異。

二、間位芳綸紙的開發(fā)

間位芳綸紙是以短切纖維、沉析纖維為原料，經(jīng)過特殊成形、干燥等工藝制成的一種固態(tài)絕緣材料。

國(guó)產(chǎn)間位芳綸紙的開發(fā)生產(chǎn)雖然起步相對(duì)較晚，但是近年來的技術(shù)進(jìn)步卻很快。某國(guó)內(nèi)企業(yè)以斜網(wǎng)紙機(jī)生產(chǎn)間位芳綸紙，經(jīng)測(cè)定并比較其與杜邦Nomex410 的成分、耐溫性、力學(xué)性能、電氣絕緣性能等，發(fā)現(xiàn)兩者的成分是一致的，該國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品在力學(xué)性能（如表1）、電阻等性能上已經(jīng)和Nomex410相當(dāng)，介電強(qiáng)度方面稍差于Nomex410，這可能在纖維原料、成型集成工藝和設(shè)備技術(shù)上還有待改善。

三、間位芳綸紙的應(yīng)用

間位芳綸紙可以加工成各種絕緣材料，如絕緣紙、層壓板、柔性復(fù)合材料、芳綸云母紙等。芳綸絕緣紙的耐溫等級(jí)為220℃，用其制成的機(jī)電產(chǎn)品可達(dá)Ｈ級(jí)，是產(chǎn)品升級(jí)換代的革命性材料；芳綸絕緣紙、芳綸柔性復(fù)合材料及芳綸云母紙主要用于電機(jī)和變壓器領(lǐng)域，芳綸纖維紙可提高電機(jī)承受過熱和超負(fù)荷的能力，使電機(jī)尺寸減小、可靠性提高、壽命延長(zhǎng)等。

某國(guó)產(chǎn)芳綸紙和杜邦Nomex410的力學(xué)性能對(duì)比

電機(jī)中的芳綸絕緣制品具體應(yīng)用包括導(dǎo)線包紙、槽絕緣襯、楔塊中部和頂部的撐條、相絕緣、極片和線圈支架、整流子Ｖ形環(huán)、引線絕緣和對(duì)地絕緣等。

變壓器的芳綸絕緣制品用作變壓器導(dǎo)線包紙、相絕緣、層絕緣、芯線絕緣、線端絕緣等。

另外，間位芳綸紙經(jīng)過涂膠、疊合、熱壓、拉伸、浸膠、定型、片切等程序，也可以加工成芳綸蜂窩，用作高速列車、大型飛機(jī)等夾層復(fù)合材料。該芳綸蜂窩材料的突出特點(diǎn)是輕質(zhì)高強(qiáng)，體現(xiàn)在：輕量化：重量較鋁蜂窩輕；優(yōu)良的加工性：不易刮傷表面，大跨度不易變形，浪費(fèi)較少；極佳的阻燃性：極限氧指數(shù)大于29，喻為“防火纖維”；優(yōu)異的耐腐蝕性：不易被滲入內(nèi)表面的水蒸氣等腐蝕。

四、間位芳綸紙的發(fā)展趨勢(shì)

 (1）技術(shù)上，我國(guó)間位芳綸紙近幾年有了較大的進(jìn)步，產(chǎn)量居全球第二位，中低端領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品已全面鋪開，高端領(lǐng)域正逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品。

 (2）間位芳綸材料目前主要需求還是在電氣絕緣領(lǐng)域，國(guó)外電氣絕緣領(lǐng)域用芳綸紙占總間位芳綸材料需求的35%，而我國(guó)該比例僅為5%。如果在我國(guó)電氣絕緣領(lǐng)域擴(kuò)寬應(yīng)用芳綸紙，其需求將會(huì)大幅增加。

 (3）隨著高速列車、地鐵輕軌的快速發(fā)展及電網(wǎng)改造，機(jī)車大功率牽引變壓器、電機(jī)及智能電網(wǎng)新型輸變電設(shè)備需求將大幅度增長(zhǎng)，變壓器等設(shè)備用芳綸絕緣紙的市場(chǎng)將是一個(gè)新的需求增長(zhǎng)點(diǎn)。

 (4）高速列車安全、輕量化的發(fā)展帶來了兩類特種紙需求的增加，一是絕緣紙，一是芳綸蜂窩紙。隨著用途的增加，芳綸特種紙市場(chǎng)空間越來越大。民用需求迫切，芳綸蜂窩結(jié)構(gòu)件等制品要想應(yīng)用到民用領(lǐng)域，需要降低成本。

 (5）雖然目前杜邦公司生產(chǎn)的Nomex和Kevlar芳綸蜂窩紙?zhí)幱谑澜珙I(lǐng)先水平，但是隨著國(guó)內(nèi)芳綸造紙技術(shù)的不斷提高，加上價(jià)格與供應(yīng)周期的優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)芳綸絕緣紙、芳綸蜂窩紙將會(huì)大量吞噬進(jìn)口產(chǎn)品的市場(chǎng)份額�，F(xiàn)在中國(guó)中車已經(jīng)關(guān)注該領(lǐng)域，并已投入芳綸產(chǎn)業(yè)，相信不久后市場(chǎng)上會(huì)出現(xiàn)中國(guó)中車的芳綸紙制品。