DOI: 10.1016/j.compositesa.2022.107243

PBO特种纸因其超高耐热性而备受赞誉，但其力学性能较差。在此，本研究开发了一种独特的选择性剥离方法，用于制备由PBO短切纤维（PBOCFs）和PBO纳米纤维（PBONFs）组成的微/纳米PBO复合纸。3D互连PBONF网络牢固地附着在1D PBOCF骨架上，这大大增强了纤维之间的相互作用，减少了空隙等缺陷。经结构优化的复合纸的机械强度、模量和电击穿强度分别高达351.4MPa、9.7GPa和101.7kV/mm，与原始PBO纸（4.3MPa、1.4GPa和30.5kV/mm）相比有了显著提高。值得注意的是，PBO纸的优异耐热性（650℃）得到了完美保留。总体而言，这种新型特种纸作为极端环境下的电气绝缘材料具有巨大的应用潜力。

图1.通过选择性剥离策略制备PBONF/CF纸的示意图。

图2.PBONF溶液（a）、PBONF凝胶（b）和PBOCF分散液（c）的数字照片。（d）MSA/TFA溶液中PBONFs的TEM图像。（e）分散在MSA/TFA溶液中的PBOCFs的SEM图像。（f）PBONFs的溶胶-凝胶转变示意图。

图3.PBO纸表面的SEM图像：（a）原纸，（b）PBONF/CF复合纸，和（c）PBONF纸。

图4.不同PBONF含量的PBONF/CF纸的ATR-FTIR光谱（a）和XRD图谱（b）。

图5.不同PBONF含量的各种PBONF/CF纸的TGA曲线。

图6.（a）不同PBONF含量的PBONF/CF复合纸的拉伸强度、杨氏模量和应变。（b）这项工作和以前报道的PBO基或芳纶基特种纸的Td和抗拉强度比较。（c）拉伸前后折叠PBONF/CF复合纸的数码照片。（d）折叠样品的力学性能。

图7.拉伸后PBO纸的断裂表面：（a）原纸和（b）PBONF/CF复合纸。（c）PBONF/CF复合纸的放大SEM图像。（d）PBONF/CF冻干水凝胶的SEM图像。（e）PBONF/CF复合纸断裂表面的SEM图像。

图8.（a）PBONF/CF纸在室温下的介电常数。（b）样品的介电击穿强度。