前言

对于纤维工业领域而言，聚酰亚胺纤维算是“新”纤维，但作为合成树脂，聚酰亚胺属“老”材料。早在100年前，聚酰亚胺就已出现，由于分子结构的特殊性，使其在诸如耐辐照、绝缘性、抗环境老化、力学性能等方面表现出色，这些特点使聚酰亚胺树脂在航空航天、微电子等领域发挥了重要作用。聚酰亚胺的另一重要形态——“黄金薄膜”，促进了电子和信息产业的快速发展，时至今日，高端的聚酰亚胺薄膜生产技术仍然控制在几个发达国家手里。20世纪60～70年代，美国、苏联、印度、中国等就尝试制备聚酰亚胺纤维，90年代进入研究的高峰期，日本、美国、俄罗斯相继报道了高强高模聚酰亚胺纤维的研究成果，但真正意义的聚酰亚胺纤维一直没有得到规模化生产。其间，奥地利和法国通过共聚改性手段实现了共聚型聚酰亚胺纤维规模化生产，但其性能与真正的聚酰亚胺性能尚有一定差距。

选择聚酰亚胺纤维作为自己的研究方向还是在1999年春天，当时我刚刚获得博士学位，留校从事教学科研工作，优选一种“好”纤维作为自己长期的努力目标显得尤为重要。当时信息不够发达，听说过的纤维基本都已实现了工业化或者被前辈学者们“专攻”着，一种性能优越且制备过程具有一定难度的新型纤维是我的必然之选。泡在图书馆几个月后，对新型聚合物及纤维有所了解，包括生物可降解聚合物、高性能聚合物及纤维等，而聚酰亚胺是高性能聚合物的典型代表。其间，结识了中国科学院长春应用化学研究所丁孟贤先生，听说我想做聚酰亚胺纤维，他非常兴奋，签赠他的新作《聚酰亚胺新型材料》（1998版），之后我们建立了长期的合作关系。这一机缘巧合注定使我一头钻进聚酰亚胺领域，并在聚酰亚胺纤维研究方向“一根筋”地坚持至今。最开始，我主要从事聚酰亚胺的合成、结构调控与纤维制备等基础研究，主要依靠国家自然科学基金和地方人才计划的支持，在此期间因关键科学和工程问题迟迟未能解决，差点放弃了这个方向。好在“功夫不负有心人”，在基本问题攻克后于2009年与企业合作进行中试研究，工程化中遇到了各种各样的难题，好在10年的基础研究让我摸清了聚酰亚胺的“臭脾气”，所遇问题相继攻破，并建立了千吨级的规模化生产能力。与通用纤维相比，千吨级虽是“小儿科”，但因其很好的创新性和完全的自主知识产权，使得“干法纺聚酰亚胺纤维制备关键技术及产业化”项目获得了2016年国家科技进步奖二等奖。

受邀编写此书对我而言是一个挑战，从教工作十多年，发表了百篇论文，修改了几十本硕士、博士论文，但要形成系统的基础理论和知识体系，同时要体现学术性、工程性和可读性，确实不易。为此，重新翻阅课题组几十本硕士和博士学位论文，梳理了几十年来的研究工作，提取出系统性的理论知识，以体现学术性；调阅了工程化和纤维应用的相关资料，同时查阅了同行发表的相关论文，多次易稿，一直持续到现在才基本完成。

全书贯穿了聚合物的合成、纤维制备、纤维改性及应用等一系列内容，共分10个章节，包括概述聚酰亚胺纤维研究发展史（第1章）、聚合物的合成及环化反应（第2章）、纤维的湿法成形及微结构调控（第3章）、干法成形及其动力学（第4章）、可溶性聚酰亚胺的合成及纤维制备（第5章）、纤维结构与性能相互关系（第6章）、聚酰亚胺纳米纤维（第7章）、中空纤维膜（第8章）、聚酰亚胺/纳米材料杂化纤维（第9章）以及纤维的应用与发展（第10章）。

非常感谢国家自然科学基金委、科技部、国家发展改革委、上海市教委、上海市科委、江苏省科技厅、中国纺织工业联合会、中国化学纤维工业协会等各部门的大力支持，促使我攻克了基础科学问题及工程化关键技术乃至实现产业化，并形成了一系列成果和系统的知识体系。在书稿整理过程中，得到课题组很多同学的细致帮助，也得到了纤维材料改性国家重点实验室的大力支持，在此一并表示感谢。

由于水平所限，书中存在疏漏之处在所难免，欢迎广大专家、读者批评指正。

张清华于东华大学

2019年1月