CN104204325B - 电绝缘纸、制造方法和由其制造的制品 - Google Patents

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Abstract

公开了包括聚醚酰亚胺和其他合成纤维的纤维基质，连同包括所述纤维基质的电绝缘纸和制品的制备方法。

Description

电绝缘纸、制造方法和由其制造的制品
技术领域
本公开涉及电绝缘纸。
背景技术
各种类型的电机包括电绝缘纸以将未带电荷的组件和壳体元件与带电荷的组件和电导线非导电性地分离。电绝缘纸主要由以下两种材料之一制成：纤维素或芳族聚酰胺纤维。这两种材料都具有显著的吸水性，这对材料的电性质以及绝缘系统的系统水平性能具有负面影响。因此，需要观察到深度的干燥操作以及制造护理，使得这些材料保持充分干燥。
此外，纤维素纸具有有限的热能力，使得在暴露于超过约120℃的温度的过程中，天然纤维素类材料开始示出了显著长期的降解。此外，纤维素降解机理不仅由水催化，而且产生水作为副产物，这可以导致自动催化降解的级联循环。
另一方面，芳族聚酰胺纤维纸如Nomex相对昂贵，并且对于它们用于其中的许多应用，代表“热量超级杀手(thermal-overkill)”。例如，当大多数电动机具有类别F(155℃)或类别H(180℃)绝缘系统时，Nomex是类别-220℃绝缘。在这种应用中，Nomex电绝缘纸的全部热能力不是设计要求，并且Nomex因此可以被视为不必要的额外成本。
因此，在本领域中，对于与纤维素和Nomex相比具有显著较少的水分吸收性并且制造成本低的电气等级绝缘纸仍然存在需要。如果这种纤维可以在高温下操作，这将是进一步的优势。对于用于生产这种电气用纸的有效方法，仍然存在进一步的需要。
发明内容
在一个实施方式中，提供一种电气用纸，包括：具有第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面的纤维基质，并且包括包含以下各项的纤维组合物的固结产物(consolidated product)：35至70wt.％的聚酰亚胺纤维，至少5wt.％的纤维，其包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维，或者包括至少一种上述纤维的组合，以及至少10wt.％的聚碳酸酯纤维，各自基于在纤维组合物中纤维的总重量；布置在纤维基质的第一侧面上的第一聚酰亚胺层；和布置在纤维基质的第二侧面上的第二聚酰亚胺层，其中，所述电气用纸具有大于0至小于75mm的厚度。
在另一个实施方式中，制备纤维基质的方法，包括由包含悬浮液溶剂；以及包含以下各项的组合的纤维组合物的浆料形成层：35至70wt.％的聚酰亚胺纤维，至少5wt.％的纤维，其包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维，或者包括至少一种上述纤维的组合，和至少10wt.％的聚碳酸酯纤维，各自基于在纤维组合物中纤维的总重量；将所述层脱水；并且固结所述层以形成纤维基质；其中，在所述固结步骤之前或者之后，在所述纤维基质的每个表面上应用聚酰亚胺薄膜层，并且基质和聚酰亚胺层一起经历固结步骤。
在另一个实施方式中，公开了包括上述纤维基质的制品。
具体实施方式
本发明者已经发现：使用聚醚酰亚胺纤维、液晶聚合物纤维、以及可以用作粘合剂纤维的聚碳酸酯共聚物纤维的组合，可以制造耐湿电气等级纤维基质。通过将一些不同短切的、选择以具有足以不同以允许固结的熔融温度的热塑性聚合物纤维混合生产纸，在这期间将主要聚合物压在连续膜中，同时增强纤维聚合物仍然作为未熔融的纤维。在一种实施方式中，固结基质包含熔融聚醚酰亚胺纤维，其形成连续或半连续基质，形成纸中的膜状结构。
纤维基质在高温下可以是热稳定的，具有高的机械强度和模数，低蠕变，和/或良好的化学稳定性。
纤维基质可以包括35wt.％至70wt.％的聚酰亚胺纤维，例如40wt.％至70wt.％、50wt.％至70wt.％、40wt.％至65wt.％、45wt.％至65wt.％、50wt.％至65wt.％、50wt.％至70wt.％、60wt.％至70wt.％、或65wt.％至70wt.％的聚酰亚胺纤维。
所述纤维基质可以包括至少5wt.％的包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维或者包括至少一种上述纤维的组合的纤维，例如5至30wt.％、5至25wt.％、5至20wt.％、5至15wt.％、5至10wt.％、10至30wt.％、10至25wt.％、10至20wt.％或者10至15wt.％的包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维或者包括至少一种上述纤维的组合的纤维。
纤维基质可以包括至少10wt.％的聚碳酸酯纤维，例如10至60wt.％、10至50wt.％、10至40wt.％、10至30wt.％、10至20wt.％、1至15wt.％、15至20wt.％、20至30wt.％或者25至30wt.％的液晶聚合物纤维。
如在本文中使用的，术语“纤维”包括具有长径比(长度:直径)大于2，具体地，大于5、大于10、或大于100的单丝的各种各样的结构。术语纤维还包括短纤维(fibret)(高度支化且不规则、导致高表面积的非常短(长度小于1mm)、精细(直径小于50μm)的原纤化纤维)，以及原纤维(纤维的细小丝状元素)。纤维的直径由它的纤维数表示，纤维数通常以dtex或dpf记录。以“dtex”记录的数值表示每10,000米纤维的以克表示的质量。数值“dpf”表示每纤维的旦尼尔。旦尼尔测量体系用于两个和单个细丝纤维，并且dpf＝总旦尼尔/均匀细丝的量。一些常见的旦尼尔相关计算如下：
1旦尼尔(deniter)＝1克/9,000米＝0.05克/450米＝0.111毫克/米。
实际上，测量9,000米是麻烦的，并且通常称重900米的样品并且将结果乘以10以获得旦尼尔重量。
如在本文中使用的，术语“纤条体”是指非常小、非颗粒状的纤维或薄膜状颗粒，它们的三维中的至少一个相对于最大尺寸是小尺寸的，使得它们基本上是二维颗粒，通常具有大于0至小于0.3mm的长度，以及大于0小于0.3mm的宽度，以及大于0至小于0.1mm的深度。在示例性的实施方式中，纤条体的大小是100μm x100μm x0.1μm。
通常，通过将聚合物溶液流进与溶液的溶剂不互溶的液体的凝固浴制备纤条体。当聚合物凝固时，使聚合物溶液的流股经历剧烈剪切力和紊流。本发明的纤条体材料可以是间-或对-芳族聚酰胺或它们的共混物。更具体地，纤条体是对-芳族聚酰胺。在干燥之前，这种芳香族聚酰胺纤条体可以湿地使用，并且可以沉积作为物理地缠绕在纸的絮状物组分周围的粘合剂。
在本专利申请中公开了各种数值范围。由于这些范围是连续的，它们包括最小值和最大值之间的每个值。除非另有明确说明，本申请中指定的各种数值范围是近似值。涉及相同组件或特性的所有范围的端点包括端点并且可独立地组合。
术语“一个”和“一种”不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所指项。如在本文中使用的，“它们的组合”包括一种或多种所列举的元件，可选地，连同没有列举的类似元件一起。贯穿整个说明书提及“一种实施方式”、“另一个实施方式”、“一些实施方式”等是指与实施方式结合描述的特定元素(例如，特征、结构、特性、和/或性能)包括在本文中描述的至少一种实施方式中，并且可以或不可以存在于其他实施方式中。此外，应当理解所描述的元素能够以任何合适的方式结合到各种实施方式中。
使用标准命名法描述了化合物。例如，没有被任何指定基团取代的任何位置应理解为其化合价被指定的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的短线(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基中的碳连接。术语“烷基”包括C1-30支链和直链、具有指定数量碳原子的不饱和脂肪族烃基。烷基的实例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、正己基和仲己基、正庚基和仲庚基、以及正辛基和仲辛基。术语“芳基”是指包含指定数目的碳原子以及可选地1至3个杂原子(例如，O、S、P、N、或Si)的芳香族部分，如连接至苯基、环庚三烯酮、茚满基、或萘基。
除非另外指出，本申请中的所有分子量是指重均分子量。所有这些提及的分子量均以道尔顿表示。
除非另外指出，所有的ASTM测试均基于2003版ASTM标准年鉴。
聚醚酰亚胺包括大于1，例如，10至1,000，或10至500个式(1)的结构单元：
其中，每个R相同或不同，并且是取代或未取代的二价有机基团，如C6-20芳香族烃基团或其卤代衍生物；直链或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物；C3-8亚环烷基基团或其卤代衍生物，尤其是式(2)的二价基团：
其中，Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、或-CyH2y-，其中，y是1至5的整数，或它们的卤代衍生物(其包括全氟亚烷基基团)，。在一种实施方式中，R是间-亚苯基或者对-亚苯基。
进一步地，在式(1)中，T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中，-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位。式(1)中的基团Z相同或不同，并且还是取代或未取代的二价有机基团，并且可以是可选地被1至6个C1-8烷基基团、1至8个卤素原子、或包含上述中的至少一种的组合取代的芳香族C6-24单环或多环部分，条件是不超过Z的化合价。示例性基团Z包括由式(3)的二羟基化合物得到的基团：
其中，Ra和Rb可以相同或不同，并且例如是卤素原子或一价C1-6烷基基团；p和q各自独立地是0至4的整数；c是0至4；并且Xa是连接羟基取代的芳香族基团的桥连基，其中，每个C6亚芳基基团的桥连基和羟基取代基彼此位于C6亚芳基基团上的邻位、间位、或对位(具体地是对位)。桥连基Xa可以是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机桥连基。C1-18有机桥连基可以是环状或非环状、芳香族或非芳香族的，并且可以进一步包括杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以排列C1-18有机基团使得连接至其上的C6亚芳基基团各自连接至共同的烷叉基碳或连接至C1-18有机桥连基的不同碳。基团Z的具体实例是式(3a)的二价基团：
其中，Q是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、或-CyH2y-，其中，y是1至5的整数，或它们的卤代衍生物(包括全氟亚烷基基团)。在具体实施方式中，Z获得自双酚A，其中，式(3a)中的Q是2,2-异丙叉基。
在一种实施方式中，在式(1)中，R是间-亚苯基或对-亚苯基并且T是-O-Z-O-，其中，Z是式(3a)的二价基团。可替换地，R是间-亚苯基或对-亚苯基并且T是-O-Z-O-，其中，Z是式(3a)的二价基团，并且Q是2,2-异丙叉基。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺可以是共聚物，例如，包含式(1)的结构单元的聚醚酰亚胺砜共聚物，其中，至少50mol％的R基团具有式(2)，其中，Q1是-SO2-，并且其余R基团独立地是对-亚苯基或间-亚苯基，或包含上述中的至少一种的组合，并且Z是2,2-(4-亚苯基)异丙叉基。可替换地，聚醚酰亚胺可选地包含另外的结构酰亚胺单元，例如，式(4)的酰亚胺单元：
其中，R如在式(1)中描述，并且W是以下式的连接基团：
这些另外的结构酰亚胺单元可以以0至10mol％，具体地，0至5mol％，更具体地，0至2mol％的单元总数的量存在。在一种实施方式中，在聚醚酰亚胺中不存在另外的酰亚胺单元。
可以通过本领域技术人员熟知的任何方法制备聚醚酰亚胺，包括式(5)的芳香族双(醚酐)与式(6)的有机二胺的反应：
H2N-R-NH2 (6)
其中，T和R如上述定义。使用式(5)的芳香族双(醚酐)和不同双(酸酐)，例如双(酸酐)的组合，可以制造聚醚酰亚胺的共聚物，其中，T不包含醚官能团，例如，T是砜。
双(酸酐)的示例性实例包括：3,3-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫化物二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐；2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基硫化物二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫化物二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐和4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐，以及包含上述二酸酐中的至少一种的各种组合。
有机二胺的实例包括：乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、1,12-十二烷二胺、1,18-十八烷二胺、3-甲基七亚甲基二胺、4,4-二甲基七亚甲基二胺、4-甲基九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,5-二甲基六亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、2,2-二甲基亚丙基二胺、N-甲基-双(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基六亚甲基二胺、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、双(3-氨基丙基)硫化物、1,4-环己二胺、双-(4-氨基环己基)甲烷、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间亚二甲苯基二胺、对亚二甲苯基二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、联苯胺、3,3′-二甲基联苯胺、3,3′–二甲氧基联苯胺、1,5-二氨基萘、双(4-氨基苯基)甲烷、双(2-氯-4-氨基-3,5-二乙基苯基)甲烷、双(4-氨基苯基)丙烷、2,4-双(对氨基-叔丁基)甲苯、双(对氨基-叔丁基苯基)醚、双(对甲基-邻氨基苯基)苯、双(对甲基-邻氨基戊基)苯、1,3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)硫化物、双(4-氨基苯基)砜、以及双(4-氨基苯基)醚。也可以使用这些化合物的组合。在一些实施方式中，有机二胺是间-苯二胺、对-苯二胺、磺酰基双苯胺、或包含上述中的至少一种的组合。
包括在制备聚醚酰亚胺的许多方法中的是美国专利3,847,867、3,852,242、3,803,085、3905,942、3,983,093、4,443,591、以及7,041,773中公开的那些。提及这些专利是为了通过说明教授用于制备聚酰亚胺的一般和具体方法。针对聚醚酰亚胺材料的ASTMD5205-96标准分类系统中描述了一些聚醚酰亚胺(PEI)材料。
聚醚酰亚胺可以具有如通过美国材料与试验协会(ASTM)D1238在340℃至370℃下使用6.7千克(kg)的重量测量的0.1至10克/分钟(g/min)的熔体指数。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺聚合物具有如利用聚苯乙烯标准、通过凝胶渗透色谱法测量的1,000至150,000g/mol(道尔顿)的重均分子量(Mw)。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有10,000至80,000道尔顿的Mw。这种聚醚酰亚胺聚合物通常具有如在25℃下的间甲酚中测量的大于0.2分升/克(dl/g)，或更具体地，0.35dl/g至0.7dl/g的特性粘度。
在一种实施方式中，聚醚酰亚胺包含小于50ppm的胺端基。在其他实例中，聚合物还将具有小于1ppm的游离、未聚合的双酚A(BPA)。
聚醚酰亚胺可以具有低水平的残余挥发性物质，如残余溶剂和/或水。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有小于1,000重量份/百万重量份(ppm)，或更具体地，小于500ppm，或更具体地，小于300ppm，或甚至更具体地，小于100ppm的残余挥发性物质浓度。在一些实施方式中，组合物具有小于1,000重量份/百万重量份(ppm)，或更具体地，小于500ppm，或更具体地，小于300ppm，或甚至更具体地，小于100ppm的残余挥发性物质浓度。
残余挥发性物质的实例是卤化芳香族化合物，如氯苯、二氯苯、三氯苯；非质子性极性溶剂，如二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、二芳基砜、环丁砜、吡啶、苯酚、藜芦醚、茴香醚、甲酚、二甲苯酚、二氯乙烷、四氯乙烷、吡啶以及它们的混合物。
可以通过已知方法，例如通过脱挥发份作用或蒸馏获得最终聚合物产物中的低水平残余挥发性物质。在一些实施方式中，通过脱挥发份作用或蒸馏，可选地在减压下，可以从聚合物产物中除去任何溶剂的大部分并且可以除去任何残余挥发性物质。在其他实施方式中，在溶剂中进行聚合反应至某种期望的完成水平，然后，聚合基本上完成，并且在溶液中的初始反应之后，在脱挥发份作用步骤过程中除去大部分剩余的水。使聚合物混合物脱挥发份并且减少溶剂以及其他挥发性物质至需要用于良好的熔融加工性的低水平的装置通常能够在真空下高温加热，具有快速产生高表面积以便于去除挥发性物质的能力。这种装置的混合部分通常能够供应足够的动力以泵入、搅动以及搅拌高温且可以非常粘的聚醚酰亚胺熔体。合适的脱挥发份装置包括但不限于，刮膜蒸发器，例如由LUWA公司制造的那些，以及脱挥发份挤出机，尤其是具有多个排气部分的双螺杆挤出机，例如由WernerPfleiderer公司或Welding Engineers制造的那些。
在一个实施方式中，聚醚酰亚胺包括聚醚酰亚胺热塑性树脂组合物，以有效增加聚醚酰亚胺树脂的熔融稳定性的量包含：(a)聚醚酰亚胺树脂，以及(b)含磷稳定剂，其中，含磷稳定剂表现出低挥发性，使得在惰性气氛下以20℃/min的加热速率将样品从室温加热至300℃时，如通过含磷稳定剂的样品的初始量的热重分析测量的大于或等于10wt％的初始量的样品保持未蒸发。在一个实施方式中，含磷稳定剂具有式P-Ra，其中，R′独立地是H、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、或氧取代基，并且a是3或4。这种合适的稳定聚醚酰亚胺的实例可以在美国专利号6,001,957中发现，以其全部合并于此。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有200℃至280℃的玻璃化转变温度。
通常，有用的是使用已知熔融过滤技术熔融过滤聚酰亚胺以除去杂质、碳化颗粒、交联树脂、或类似杂质。熔融过滤可以发生在初始树脂分离过程中或随后步骤中。可以在挤出操作中，熔融过滤聚醚酰亚胺。可以使用具有足以除去具有大于或等于100微米尺寸的颗粒的孔径或具有足以除去具有大于或等于40微米的尺寸的颗粒的孔径的过滤器，进行熔融过滤。
聚醚酰亚胺组合物可以可选地包括添加剂如UV吸收剂、稳定剂如光稳定剂以及其他物质、润滑剂、增塑剂、颜料、染料、着色剂、抗静电剂、金属钝化剂、或包含上述添加剂中的至少一种的组合。在一些实施方式中，添加剂可以包括脱模剂和包括以下的稳定剂的组合：亚磷酸酯稳定剂、亚膦酸酯稳定剂、受阻酚稳定剂、或包含上述中的至少一种的组合。在一种实施方式中，使用含磷稳定剂。
抗氧化剂可以是化合物如亚磷酸酯、膦酸酯、受阻酚、或它们的组合。包含亚磷酸三芳酯和膦酸芳酯的含磷稳定剂作为有用的添加剂值得注意。还可以使用包含双官能磷的化合物。在一些实施方式中，为了防止熔融混合或随后的熔融形成过程如注塑期间稳定剂的损失，具有大于或等于300道尔顿，但小于或等于5,000道尔顿的分子量的含磷稳定剂是有用的。添加剂可以包括具有超过500道尔顿的分子量的受阻酚。含磷稳定剂可以以按重量计0.01％至3.0％或至1.0％的总组合物存在于组合物中。
纤维基质进一步包括由除了聚醚酰亚胺之外的材料组成的纤维。其他纤维可以是高强度、耐热有机纤维，如芳香族聚酰胺(包括均聚物和共聚物)以及芳香族聚酯纤维(包括均聚物和共聚物)。这种纤维可以具有约10g/D至约50g/D，具体地，15g/D至50g/D的强度，以及大于250℃，或大于300℃，或大于约350℃的热解温度(1g/D＝8.830cN/tex)。如在本文中使用的，“芳香族”聚合物包含至少85mol％的直接附接至两个芳香族环的聚合物连接键(例如，-CO-NH-)。
整个芳香族聚酯纤维包括液晶聚酯。这种整个芳香族聚酯纤维的示例性实例包括对羟苯甲酸的自缩合聚合物，包含获得自对苯二甲酸和氢醌的重复单元的聚酯，包含获得自对羟苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸或包括上述酸中至少一种的组合的重复单元的聚酯纤维。通过4-羟基苯甲酸和6-羟基萘-2-羧酸(在商品名称标记VECTRAN下，可商购自KurarayCo.,Ltd.)的缩聚作用，生产具体的整个芳香族液晶聚酯纤维。可以通过本领域技术人员已知的任何方法生产这种整个芳香族聚酯纤维。
芳香族聚酰胺纤维也已知作为芳族聚酰胺纤维，其可以广泛地被分类为对-芳族聚酰胺纤维或间-芳族聚酰胺纤维。对-芳族聚酰胺纤维的示例性实例包括聚(对-亚苯基对苯二甲酰胺)纤维(例如，在商标下，通过E.I.Du Pont de Nemours andCompany和Du Pont-Toray Co.,Ltd.生产)、对-亚苯基对苯二甲酰胺/对-亚苯基-3,4'-二亚苯基醚对苯二甲酰胺共聚物纤维(在商品名称TECHNORA下，通过Teijin Ltd.生产)(在商品名称TWARON下，通过Teijin Ltd.生产)、或包含上述芳香族聚酰胺中的至少一种的组合。间-芳族聚酰胺纤维的示例性实例包括聚(间-亚苯基对苯二甲酰胺)纤维(例如，在商标下，通过E.I.Du Pont de Nemours and Company生产)。可以通过本领域技术人员已知的方法生产这种芳族聚酰胺纤维。在一个具体实施方式中，芳族聚酰胺纤维是对型均聚物，例如，聚(对-亚苯基对苯二甲酰胺)纤维。
芳族聚酰胺纤条体是纤维基质中的成分。通常，通过将聚合物溶液流进与溶液的溶剂不互溶的液体的凝固浴制备纤条体。当聚合物凝固时，使聚合物溶液的流股经历剧烈剪切力和紊流。本发明的纤条体材料可以是间-或对-芳族聚酰胺或它们的共混物。更具体地，纤条体是对-芳族聚酰胺。在干燥之前，这种芳香族聚酰胺纤条体可以湿地使用，并且可以沉积作为物理地缠绕在纸的絮状物组分周围的粘合剂。
纤维基质还可以包括聚碳酸酯纤维。聚碳酸酯是具有重复结构碳酸酯单元(1)的聚合物：
其中，R1基团总数的至少60％包含芳香族部分，并且其余部分是脂肪族的、脂环族的、或芳香族的。在一种实施方式中，每一个R1是C6-30芳香族基团。R1可以获得自式HO-R1-OH，特别是式(2)的芳香族二羟基化合物：
HO–A1–Y1–A2–OH(2)
其中，A1和A2各自是单环二价芳香族基团，并且Y1是单键或具有使A1与A2分开的一个或多个原子的桥连基。在一种示例性实施方式中，一个原子将A1与A2分开。还包括的是化合物(3)：
其中，Ra和Rb各自独立地是卤素原子或一价烃基，并且可以相同或不同；p和q各自独立地是0至4的整数；并且Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基，其中，每个C6亚芳基基团的桥连基和羟基取代基彼此位于C6亚芳基基团上的邻位、间位、或对位(具体地是对位)。在一种实施方式中，桥连基Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、或C1-18有机基团。C1-18有机桥连基可以是环状或非环状、芳香族或非芳香族的，并且可以进一步包括杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以排列C1-18有机基团使得连接至其上的C6亚芳基各自连接至共同的烷叉基碳或连接至C1-18有机桥连基的不同碳。特别地，Xa是C1-18亚烷基基团、C3-18亚环烷基基团、或稠合C6-18亚环烷基基团、或式-B1-W-B2-的基团，其中，B1和B2是相同或不同的C1-6亚烷基基团，并且W是C3-12环烷叉基基团或C6-16亚芳基基团。
示例性C1-18有机桥连基包括亚甲基、环己基亚甲基、乙叉基、新戊叉基、和异丙叉基以及2-[2.2.1]-二环庚叉基以及环烷叉基，如环己叉基、环戊叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基(adamantylidene)。其中Xa是取代的环烷叉基的双酚(3)的具体实例是环己叉基桥连的、烷基取代的双酚(4)：
其中，Ra'和Rb'各自独立地是C1-12烷基，Rg是C1-12烷基或卤素，r和s各自独立地是1至4，并且t是0至10。在一种具体实施方式中，Ra'和Rb'排列在环己叉基桥连基的间位。当包括适当数目的碳原子时，取代基Ra'、Rb'和Rg可以是直链、环状、双环、支链、饱和、或不饱和的。在一种实施方式中，Ra'和Rb'各自独立地是C1-4烷基，Rg是C1-4烷基，r和s各自是1，并且t是0至5。在另一个具体实施方式中，Ra'、Rb'和Rg各自是甲基，r和s各自是1，并且t是0或3。在另一示例性实施方式中，环己叉基桥连的双酚是两摩尔甲酚与一摩尔氢化异佛尔酮(例如，1,1,3-三甲基-3-环己-5-酮)的反应产物。
双酚(3)中的Xa还可以是取代的C3-18环烷叉基(5)：
其中，Rr、Rp、Rq和Rt独立地是氢、卤素、氧、或C1-12有机基团；I是直连键、碳、或二价氧、硫、或-N(Z)-，其中，Z是氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基、或C1-12酰基；h是0至2，j是1或2，i是0或1的整数，以及k是0至3的整数，条件是：Rr、Rp、Rq和Rt中的至少两个一起是稠合的环脂族、芳香族、或杂芳香族环。应当理解的是，当稠环是芳香族时，如在式(5)中示出的环将具有不饱和碳-碳键，其中，环是稠合的。当k是1并且i是0时，式(5)示出的环包含4个碳原子；当k是2时，式(5)示出的环包含5个碳原子；并且当k是3时，该环包含6个碳原子。在一个实施方式中，两个相邻的基团(例如，Rq和Rt一起)形成芳香族基团，并且在另一个实施方式中，Rq和Rt一起形成一个芳香族基团，而Rr和Rp一起形成第二芳香族基团。当Rq和Rt一起形成芳香族基团时，Rp可以是双键氧原子，即酮。
在双酚化合物(3)的另一具体实施方式中，C1-18有机桥连基包括基团-C(Rc)(Rd)-或-C(＝Re)-，其中，Rc和Rd各自独立地是氢原子或一价线性或环状烃基，并且Re是二价烃基，p和q各自是0或1，并且Ra和Rb各自是C1-3烷基基团，具体地是设置在每个亚芳基基团上的羟基间位的甲基。
式HO-R1-OH的其他有用的芳香族二羟基化合物包括化合物(14)：
其中，每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基、或卤素取代的C6-10芳基，并且n是0至4。卤素通常是溴。
具体的芳香族二羟基化合物的一些说明性实例包括如下：4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、2,6-二羟基二苯并-对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚黄素、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、以及2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等；邻苯二酚；氢醌；取代的氢醌如2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、2-丙基氢醌、2-丁基氢醌、2-叔丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2,3,5,6-四甲基氢醌、2,3,5,6-四叔丁基氢醌、2,3,5,6-四氟氢醌、2,3,5,6-四溴氢醌等，或包括上述二羟基化合物的至少一种的组合。
双酚化合物(3)的具体实例包括：1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下称，“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-2-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)、以及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。也可以使用上述二羟基化合物的组合。在一个具体实施方式中，聚碳酸酯是获得自双酚A的直链均聚物，其中，式(13)中A1和A2各自是对亚苯基并且Y1是异丙叉基。
如在本文中使用的，“聚碳酸酯”包括均聚碳酸酯(其中，聚合物中的每个R1是相同的)、在碳酸酯单元中包含不同R1部分的共聚物(在此，称为“共聚碳酸酯”)、包含碳酸酯单元和其他类型的聚合物单元如酯单元的共聚物、以及包括均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的组合。如在本文中使用的，“组合”包括共混物、混合物、合金(alloy)、反应产物等。
具体的聚碳酸酯共聚物是聚(碳酸酯-酯)。除了重复碳酸酯单元(1)之外，这种共聚物进一步包含重复单元(7)：
其中，J是获得自二羟基化合物的二价基团，并且可以是例如C2-10亚烷基基团，C6-20脂环族基团，C6-20芳香族基团或其中亚烷基基团包含2至约6个碳原子，具体地，2、3、或4个碳原子的聚氧亚烷基基团；并且T是获得自二羧酸的二价基团，并且可以是例如C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20烷基芳香族基团、或C6-20芳香族基团。可以使用包含不同的T和/或J基团的组合的聚(碳酸酯-酯)。聚(碳酸酯-酯)可以是支链或直链的。
在一种实施方式中，J是具有直链、支链或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基基团。在另一个实施方式中，J获得自芳香族二羟基化合物(3)。在另一个实施方式中，J获得自芳香族二羟基化合物(4)。在另一个实施方式中，J获得自芳香族二羟基化合物(6)。
可以用于制备聚酯单元的示例性芳香族二羧酸包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯基)乙烷、4,4’-二羧基二苯基醚、4,4’-双苯甲酸、或包括上述酸中的至少一种的组合。还可以存在包含稠环的酸，如1,4-、1,5-、或2,6-萘二羧酸。具体的二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、或包括上述酸中至少一种的组合。具体二羧酸包括间苯二酸和对苯二酸的组合，其中，间苯二酸与对苯二酸的重量比为约91:9至约2:98。在另一具体实施方式中，J是C2-6亚烷基基团并且T是对-亚苯基、间-亚苯基、萘、二价环脂肪族基团、或它们的组合。
根据期望的最终组合物的特性，共聚物中碳酸酯单元与酯单元的摩尔比可以广泛地变化，例如1:99至99:1、具体地10:90至90:10、更具体地25:75至75:25。
聚(碳酸酯-酯)(8)的一个具体实施方式包括重复的芳香族碳酸酯和芳香族酯单元：
其中，Ar是二羧酸或二羧酸的组合的二价芳香族残基，并且Ar′是双酚(3)或二元化合物(6)的二价芳香族残基。因此，Ar是芳基基团，并且更具体地是间苯二甲酸(9a)、对苯二甲酸(9b)、或包含上述中的至少一种的组合的残基：
Ar'可以是多环，例如双酚或双酚A的残基，或单环，例如氢醌或间苯二酚的残基。
进一步地，在聚(碳酸酯-酯)(8)中，基于100份总重量的共聚物，x和y代表芳香族酯单元和芳香族碳酸酯单元各自的重量份。具体地，芳香族酯含量x是20至100，具体地是30至95，又更具体地是50至95重量份，以及碳酸酯含量y是大于0至80、5至70、又更具体地是5至50重量份。一般而言，用于制备聚酯中的任何芳香族二羧酸可以用于制备聚(碳酸酯-酯)(8)，但对苯二甲酸可以单独使用，或以其与间苯二甲酸的混合物使用，其中，对苯二甲酸与间苯二甲酸的重量比在5:95至95:5的范围内。在该实施方式中，聚(碳酸酯-酯)(8)可以获得自双酚A与具有异-和对苯二酰氯的光气的反应，并且可以具有0.5至0.65分升/克的特性粘度(在25℃的温度下，在二氯甲烷中测定)。包含35wt.％至45wt.％的碳酸酯单元和55wt.％至65wt.％的其中酯单元具有45:55至55:45的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比的酯单元的式(8)的共聚物通常被称作聚(碳酸酯-酯)(PCE)，并且包含15wt％至25wt％的碳酸酯单元和75wt.％至85wt.％的具有98:2至88:12的间苯二甲酸与对苯二甲酸的摩尔比的酯单元的共聚物通常被称作聚(苯二甲酸-碳酸酯)(PPC)。
在另一具体实施方式中，聚(碳酸酯-酯)包括获得自双酚化合物(3)的碳酸酯单元(1)以及获得自芳香族二羧酸和二羟基化合物(6)的酯单元。具体地，酯单元是芳基酯单元(9)：
其中，每个R4独立地是卤素或C1-4烷基，并且p是0至3。芳基酯单元(arylate esterunit)可以获得自对苯二甲酸和间苯二甲酸或它们的化学等效物的混合物与如以下的化合物的反应：5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、2,4,5-三氟间苯二酚、2,4,6-三氟间苯二酚、4,5,6-三氟间苯二酚、2,4,5-三溴间苯二酚、2,4,6-三溴间苯二酚、4,5,6-三溴间苯二酚、儿茶酚、氢醌、2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、2-丙基氢醌、2-丁基氢醌、2-叔丁基氢醌、2,3,5-三甲基氢醌、2,3,5-三叔丁基氢醌、2,3,5-三氟氢醌、2,3,5-三溴氢醌、或包括上述化合物中至少一种的组合。酯单元可以是聚(间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚酯)单元，也称为“ITR”酯。
基于共聚物的总重量，包含酯单元(9)的聚(碳酸酯-酯)可以包括1wt.％至小于100wt.％、10wt.％至小于100wt.％、20wt.％至小于100wt.％、或40wt.％至小于100wt.％的获得自双酚化合物(3)的碳酸酯单元(1)，以及大于0至99wt.％、大于0至90wt.％、大于0至80wt.％、或大于0至60wt.％的获得自芳香族二羧酸和二羟基化合物(6)的酯单元。包含芳基酯单元(9)的具体聚(碳酸酯-酯)是聚(双酚A碳酸酯)-共-聚(间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚酯)。
在另一具体实施方式中，聚(碳酸酯-酯)包含获得自双酚(3)和二羟基化合物(6)的组合的碳酸酯单元(1)，以及芳基酯单元(9)。获得自二羟基化合物(3)的碳酸酯单元与获得自二羟基化合物(6)的碳酸酯单元的摩尔比可以是1:99至99:1。该类型的具体聚(碳酸酯-酯)是聚(双酚A碳酸酯)-共-(间苯二酚碳酸酯)-共聚(间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚酯)。
可以通过如界面聚合和熔融聚合的方法来制备聚碳酸酯。尽管用于界面聚合的反应条件可以变化，示例性方法通常包括将二羟酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钾溶液中，将所得的混合物加入至与水不互溶的溶剂介质中，并且在催化剂如三乙胺和/或相转移催化剂存在下并且在控制的PH条件例如约8至约12下使反应物与碳酸酯前体接触。最常用的与水不互溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
示例性的碳酸酯前体包括，碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯，或卤代甲酸酯如二元酚的双卤代甲酸酯(例如，双酚A、氢醌等的双氯甲酸酯)或二元醇的双卤代甲酸酯(例如，乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的双卤代甲酸酯)。还可以使用上述类型的碳酸酯前体的组合。在一种示例性实施方式中，用于形成碳酸酯连接的界面聚合反应使用光气作为碳酸酯前体，并且称为光气化反应。
可以使用的相转移催化剂是式(R3)4Q+X的催化剂，其中，每个R3是相同或不同的，并且是C1-10烷基基团；Q是氮或磷原子；并且X是卤素原子或C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。示例性相转移催化剂包括，例如[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、以及CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中，X是Cl-、Br-、C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。基于光气化混合物中的双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是约0.1wt.％至约10wt.％。在另一个实施方式中，基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是约0.5wt.％至约2wt.％。
设想所有类型的聚碳酸酯端基在聚碳酸酯组合物中是有用的，条件是这些端基不会显著不利地影响组合物的期望性能。
在聚合过程中，通过添加支化剂(支链剂，branching agent)可以制备支链聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括多官能有机化合物，该多官能有机化合物包含含羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、或上述官能团的混合物的至少三种官能团。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、三氯化偏苯三酸(trimellitic trichloride)、三-对羟基苯基乙烷、靛红-双-酚、三-酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三-酚PA(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三酸和二苯甲酮四羧酸。可以以约0.05wt.％至约2.0wt.％的水平添加支化剂。可以使用包括线性聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物。
在聚合过程中可以包括链终止剂(也称为封端剂)。链终止剂限制分子量增长率，因此控制聚碳酸酯的分子量。示例性链终止剂包括某些单酚化合物、单羧酰氯、和/或单氯甲酸酯。通过以下例举单酚链终止剂：单环酚如苯酚和C1-C22烷基取代酚如对-枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯、以及对-丁基苯酚和叔丁基苯酚，以及二元酚的单醚如对-甲氧基苯酚。可以具体地提及带有具有8至9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代的苯酚。某些单酚UV吸收剂也可以用作封端剂，例如4-取代-2-羟基二苯甲酮及其衍生物、水杨酸芳酯、二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)苯并三唑及其衍生物、2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物等。
单羧酰氯也可以用作链终止剂。这些包括单环、单羧酰氯如苯甲酰氯、C1-C22烷基取代的苯甲酰氯、甲苯酰氯、卤素取代的苯甲酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯、4-桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰亚胺基苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride)、或包含上述单环酰氯中的至少一种的组合；多环、单羧酰氯如偏苯三酸酐酰氯和萘甲酰氯；以及单环和多环单羧酰氯的组合。具有小于或等于约22个碳原子的脂肪族单羧酸的氯化物是有用的。官能化的脂肪族单羧酸的氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是有用的。同样有用的是单氯甲酸酯，包括单环单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、氯甲酸对枯基苯基酯、甲苯氯甲酸酯、或包含上述单氯甲酸酯中的至少一种的组合。
可替换地，熔融方法可以用于制造聚碳酸酯。通常，在熔融聚合过程中，在混合器、双螺杆挤出机等中在酯交换催化剂的存在下，聚碳酸酯可以通过熔融状态的二羟基反应物和碳酸二芳酯如碳酸二苯酯的共反应制备，从而形成均匀分散体。通过蒸馏从熔融反应物除去挥发性一元酚，并且以熔融剩余物的形式分离聚合物。用于制备聚碳酸酯的特别有用的熔融方法使用芳基上具有吸电子取代基的碳酸二芳酯。具有吸电子取代基的特别有用的碳酸二芳酯的实例包括双(4-硝基苯基)碳酸酯、双(2-氯苯基)碳酸酯、双(4-氯苯基)碳酸酯、双(甲基水杨基)碳酸酯、双(4-甲基羧基苯基)碳酸酯、双(2-乙酰基苯基)羧酸酯、双(4-乙酰基苯基)羧酸酯、或包含上述酯中的至少一种的组合。此外，有用的酯交换催化剂可以包括式(R3)4Q+X的相转移催化剂，其中，每个R3、Q、以及X如上述定义。示例性酯交换催化剂包括四丁基氢氧化铵、甲基三丁基氢氧化铵、四丁基醋酸铵、四丁基氢氧化鏻、四丁基醋酸鏻、四丁基苯酚鏻、或包括上述酯交换催化剂中的至少一种的组合。
特别地，一般相对于聚碳酸酯而言，还可以通过如上所述的界面聚合制备聚酯-聚碳酸酯。可以使用酸或二醇的反应性衍生物，如相应的酸性卤代物，尤其是酸性二氯化物和酸性二溴化物，而并不使用二羧酸或二醇本身。因此，例如可以使用间苯二甲酰二氯、对苯二甲酰二氯、或包括上述二氯化物的至少一种的组合来代替使用间苯二甲酸、对苯二甲酸、或包括上述酸的至少一种的组合。
聚碳酸酯可以具有如在25℃下，在氯仿中测定的0.3至1.5分升/克(dl/g)，具体地，0.45至1.0dl/g的特性粘度。聚碳酸酯可以具有如使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱且相对于聚碳酸酯参照校准，通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的10,000至200,000道尔顿，具体地，20,000至100,000道尔顿的重均分子量。以1mg/ml的浓度制备GPC样品，并且以1.5ml/min的流速进行洗脱。可以使用具有不同流动特性的聚碳酸酯的组合以实现全部期望的流动特性。在一种实施方式中，聚碳酸酯基于双酚A，其中，A3和A4各自是对-亚苯基并且Y2是异丙叉基。聚碳酸酯的重均分子量可以是如通过以上描述的GPC测定的5,000至100,000道尔顿，或更具体地，10,000至65,000道尔顿，或甚至更具体地，15,000至35,000道尔顿。
特别地，聚酯-聚碳酸酯通常是高分子量的，并且具有如在25℃下在氯仿中测定的0.3dl/gm至1.5dl/gm，并且更具体地，0.45dl/gm至1.0dl/gm的特性粘度。这些聚酯-聚碳酸酯可以是支化或未支化的，并且通常将具有如通过凝胶渗透色谱法测定的10,000至200,000，更具体地，20,000至100,000的重均分子量。
可以使用包含聚(碳酸酯-硅氧烷)嵌段的聚碳酸酯。聚硅氧烷嵌段是包含如式(10)中的重复二有机硅氧烷单元的聚二有机硅氧烷：
其中，每个R独立地是相同或不同的C1-13一价有机基团。例如，R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基基团、C2-C13烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基、或C7-C13烷芳氧基。上述基团可以被氟、氯、溴或碘，或包括上述卤素中的至少一种的组合完全或者部分地卤化。在一个实施方式中，其中透明的聚硅氧烷-聚碳酸酯比较理想，R不被卤素取代。上述R基团的组合可以用于相同共聚物中。
式(10)中E的值可根据热塑性组合物中各种成分的类型和相对量、组合物的理想性能等考虑因素而大幅度变化。通常，E具有2至约1000的平均值，具体地，约2至约500，更具体地，约5至约100。在一个实施方式中，E具有约10至约75的平均值，并且在又一实施方式中，E具有约40至约60的平均值。在E是例如小于约40的较低值时，使用相对较大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物较理想。相反，当E是例如大于约40的较高值时，可以使用相对较低量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
可以使用第一聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物和第二(或更多种)聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的组合，其中，第一共聚物的E的平均值小于第二共聚物的E的平均值。
在一种实施方式中，聚二有机硅氧烷嵌段具有式(11)：
其中，E如以上所定义；每个R可以相同或不同，并且如以上所定义；以及Ar可以相同或不同，并且是取代或未取代的C6-C30亚芳基基团，其中，键直接连接至芳香族部分。式(11)中的Ar基团可以获得自C6-C30二羟基亚芳基化合物，例如以上式(3)或(6)的二羟基亚芳基化合物。示例性二羟基亚芳基化合物是1,1-二(4-羟苯基)甲烷、1,1-二(4-羟苯基)乙烷、2,2-二(4-羟苯基)丙烷、2,2-二(4-羟苯基)丁烷、2,2-二(4-羟苯基)辛烷、1,1-二(4-羟苯基)丙烷、1,1-二(4-羟苯基)正丁烷、2,2-二(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟苯基)环己烷、二(4-羟苯基硫化物)、以及1,1-二(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包括上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
在另一个实施方式中，聚二有机硅氧烷嵌段具有式(12)：
其中，R和E如上所述，并且每个R5独立地是二价C1-C30有机基团，并且其中，聚合的聚硅氧烷单元是其相应二羟基化合物的反应残基。
在一种具体实施方式中，聚二有机硅氧烷嵌段具有式(13)：
其中，R和E如以上所定义的。式(13)中的R6是二价C2-C8脂肪族基团。式(14)中的每个M可以相同或不同，并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基基团、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷芳基、或C7-C12烷芳氧基，其中，每个n独立地是0、1、2、3、或4。
在一个实施方式中，M是溴或氯，烷基基团如甲基、乙基、或丙基，烷氧基基团如甲氧基、乙氧基、或丙氧基，或芳基基团如苯基、氯苯基、或甲苯基；R2是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；并且R是C1-8烷基，卤代烷基如三氟丙基，氰基烷基，或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一个实施方式中，R是甲基，或甲基与三氟丙基的组合，或甲基和苯基的组合。在又一个实施方式中，M是甲氧基，n是1，R2是二价C1-C3脂肪族基团，并且R是甲基。
式(13)的嵌段可以获得自相应的二羟基聚二有机硅氧烷(14)：
其中，R、E、M、R6和n如上所述。通过使式(15)的硅氧烷氢化物之间进行铂催化加成作用可以制备这类二羟基聚硅氧烷：
其中，R和E是如之前所定义的，并且脂肪族不饱和一羟基酚。示例性脂肪族不饱和一羟基酚包括丁香酚、2-烷基酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚以及2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。还可以使用包括上述中的至少一种的组合。
聚(碳酸酯-硅氧烷)可以包含50wt.％至99wt.％的碳酸酯单元和1wt.％至50wt.％的硅氧烷单元。在该范围内，聚(碳酸酯-硅氧烷)可以包含70wt.％至98wt.％，更具体地，75wt.％至97wt.％的碳酸酯单元以及2wt.％至30wt.％，更具体地，3wt.％至25wt.％的硅氧烷单元。
聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有如使用在1毫克/毫升试样浓度下的交联苯乙烯-二乙烯苯柱，并且用聚碳酸酯标准校准，通过凝胶渗透色谱法测量的2,000至100,000道尔顿，具体地，5,000至50,000道尔顿的重均分子量。
聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有在300℃/1.2kg下测定的1至50立方厘米/10分钟(cc/10min)、具体地，2至30cc/10min的熔体体积流动速率。可以使用具有不同流动特性的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯的混合物来获得总体期望的流动特性。
可以单独地或组合地，例如，均聚碳酸酯和一种或多种聚(碳酸酯-酯)的组合，或两种或更多种聚(碳酸酯-酯)的组合，使用上述聚碳酸酯。不同聚(碳酸酯-酯)的共混物可以用于这些组合物中。
在一些实施方式中，在称为双组分纤维挤出的纤维挤出过程期间，包含纤维基质的树脂还可以组合。在这种实施方式中，根据已知方法，第一聚合物可以与第二聚合物一起熔纺以形成核/鞘纤维。用于制备双组分和多组分纤维的方法已熟知并且不需要在此详细地描述。例如，通过引用合并于此的美国专利5,227,109描述了以鞘-核关系将双组分纤维形成在结合在其中定义了选择的用于鞘组分和核组分的流径以将组分分别引入鞘-核关系的多个邻近板的喷丝组件中。此外，更复杂的多组分纤维形态可以考虑在如在本文中使用的术语核鞘中，如通过引用合并于此的美国专利5,458,972中公开的，并且描述了使用定义三条腿、三个顶点和轴中心的三叶形毛细管，通过将第一熔融聚合物组合物引入轴中心并且将第二熔融聚合物组合物呈现至至少一个顶点生产多组分三叶形纤维的方法。生产的纤维具有定义了外核表面和邻近至少约三分之一外核表面的鞘的三叶形核。
在各种实施方式中，第一聚合物可以是核纤维，而第二聚合物是鞘纤维，或第二聚合物可以是核纤维，而第一聚合物是鞘纤维。第一和第二聚合物可以是有用纤维背景下的任何上述聚合物。
在一种实施方式中，聚醚酰亚胺将是核，并且聚碳酸酯将是外层。实施方式将使得在垫中更均匀地粘结纤维。在另一种实施方式中，液晶聚合物将是核，并且聚醚酰亚胺将是外层。在另一个实施方式中，任何高温、高强度聚合物将是核，并且聚醚酰亚胺是外层。这种核聚合物的实例包括经历压力诱导结晶的材料；半结晶或结晶聚合物，如聚对苯二甲酸乙二酯以及半结晶聚乙烯和丙烯的变体，如Spectra和Dyneema；液晶聚合物；芳族聚酰胺(对-和间-)；聚(对-亚苯基-2,6-苯并双噁唑))；聚丙烯腈纤维；聚酰胺，以及在一些实施方式中的氮化硅和碳纤维。该实施方式将改善纸结构中的给定区域上的材料分散的均匀性。该实施方式还可以允许生产更细的纤维，这对于非常细的产物如这种中的均匀分散至关重要。
可以使用已知的造纸技术，如在圆柱体或长网造纸机上制备电绝缘纸。一般而言，将纤维短切并精制以获得适当的纤维尺寸。将合成纤维和粘合剂加入至水中以形成纤维和水的混合物。
然后，筛选混合物以从混合物中排出水以形成纸板。滤网趋向于在其中纸板移动的方向上定向纤维，该方向被称为加工方向。因此，与被称为横向加工方向的垂直方向相比，所得的绝缘纸在加工方向上具有较大的拉伸强度。将纸板从滤网上进料到辊上并且通过去除纸中的水的其他加工设备。
基质可以进一步包括结合至纤维基质表面的聚合物膜的层。这种膜可以包括任何聚合物，当如所描述的使用时，所述任何聚合物产生权利要求中描述的范围内的最终特性。在一种示例性实施方式中，聚合物膜是聚醚酰亚胺膜。聚合物膜的厚度可以大于0至100μm、4μm至40μm、5μm至30μm。通常，将聚合物膜结合至纤维基质的第一和第二表面。此外，多层纤维基质和聚合物膜可以结合。例如，两层纤维基质可以用三层聚合物膜交替。建议的是：纤维基质和聚合物膜的组合是两侧对称的以避免翘曲。通常，在压力下，通过固结结合纤维基质和聚合物膜的叠层。包括结合至纤维基质表面的聚合物膜的层的得到的电气用纸是非多孔的。
纤维基质可以具有400Volt/mil，例如450Volt/mil、500Volt/mil、550Volt/mil、600Volt/mil、650Volt/mil、700Volt/mil、750Volt/mil、800Volt/mil、850Volt/mil、900Volt/mil、950Volt/mil、或大于1000Volt/mil(V/mil＝0.3937kV/cm，其将上述转换为177kV/cm、197kV/cm、216kV/cm、236kV/cm、256kV/cm、276kV/cm、295kV/cm、315kV/cm、335kV/cm、354kV/cm、374kV/cm、或大于394kV/cm)的电击穿强度。
纤维基质可以具有5GSM至200GSM的空气密度。在一个实施方式中，固结纤维基质具有80克/平方米或80GSM的密度。
在另一个总体方面，构造电气装置的方法包括提供导体，提供绝缘纸，以及用绝缘纸围绕至少部分导体。
在另一个总体方面，绝缘导体包括被绝缘纸至少部分围绕的电导体。在一些应用中，绝缘导体可以安装在变压器中。电气用纸的其他用途包括：小型荧光照明设备、LED照明设备、小型电子设备、手机、小型计算机、配电箱、保险丝盒、电池绝缘设备、混合动力汽车电池盒、高功率天线装置。薄膜层还可以用作柔性电路板的基质、可喷墨印刷电路或太阳能光电设备的基板。
一方面，电气用纸具有大于0至小于75mm的厚度。在另一个实施方式中，厚度为25至1250μm。在这些全部的电气用纸厚度中，在一些实施方式中，固结的纤维垫具有大于0至小于800微米(μm)的厚度。在一些实施方式中，厚度是0至500μm。在其他实施方式中，厚度是25μm至200μm。
由于在100％相对湿度下的水饱和度，纤维基质具有5wt.％或更小的增益(gain)。在其他实施方式中，wt.％增益是3％或更小，并且在另一种实施方式中，可以是2％或更小。
尽管上述实施方式已经涉及其中使用液晶聚合物的实施方式，可以设想的是，在一些实施方式中，可以在不存在液晶聚合物的情况下制造纤维基质。因此，在一些实施方式中，我们的发明涉及包含以下各项的电气用纸：
具有第一侧面以及与所述第一侧面相对的第二侧面的纤维基质，并且包含包括基于纤维组合物中的纤维的总重量的以下各项的纤维组合物的固结产物：
35wt.％至70wt.％的聚酰亚胺纤维，并且在一些实施方式中，20wt.％至80wt.％的聚酰亚胺纤维；
至少5wt.％的芳香族聚酰胺纤条体；
各自都基于纤维组合物中的纤维的总重量；
布置在纤维基质的第一侧面上的第一聚酰亚胺纤维层；以及
布置在纤维基质的第二侧面上的第二聚酰亚胺纤维层；
其中，所述电气用纸具有：
至少100MOhm-cm的电阻率；
至少157kv/cm或更高236kV/cm的电击穿强度；
超过NEMA类别F(155℃)和NEMA类别H(180℃)绝缘标准的热能力，并且由于在100％相对湿度下的水饱和度，具有5wt.％或更少的增益；
作为埃尔门多夫抗撕强度测定的至少85mN的抗撕强度；以及
大于0至小于75mm的厚度。
以下实施例是示例性的并不旨在进行限制。
实施例
在实施例中使用以下的材料。
表1
技术和方法
造纸技术：通过将纤维结合在水中形成纤维浆料。将纤维沉积在筛目上形成层并且在12英寸x12英寸的手压机中脱水。如下进行层的固结。
固结条件：准备TMP真空压制机以通过加载硅酮气囊和覆盖在下部不锈钢板上的铝箔盖板来接受样品。从手压机移开混合纤维的样品并且放置在铝箔的顶部。然后，关闭压板，在100°F的初始温度和5吨的最小系统压力下，使上部不锈钢板与样品接触。然后，将温度选择器设置为460°F。当温度指示器显示350°F时，关闭密封门以及将控制设置调为满格激活真空，并且维持压力在28.9mm Hg以下。当压板达到460°F时，降低温度设置至100°F以开始冷却，并且增加压力设置至200吨(2,778psi)并且保持。当温度冷却至100°F时，关闭真空，将压力设置至0，并且打开以移开样品。
AC击穿强度测试方法-ASTM D-149，使用1″on3″直径电极，在空气或油浸中测定。100V/sec的斜坡，以及约0.1mA的行程限制。比较实施例1，2，4，6，9和14，以及实施例3，5，7，8和10-13。
比较实施例1和14是包括Nomex芳族聚酰胺类电气用纸，用于比较。对于比较实施例2，4，6，和9，以及实施例3，5，7，8，和10-13，以在表2中显示的比例将纤维组合在一起。数量是基于在纤维组合物中的纤维总重量的重量百分比。在比较实施例(在表2上通过“无PEI薄膜”表明)中，在没有PEI薄膜的情况下如上所述将所述纤维浆料化并且制成纸，或者，在实施例的情况下，用正如在表2中表明的使用二种或三种PEI薄膜，将所述纤维配置成层压板。在固结(在表2上的“单一压制”)期间，或者通过固结，应用薄膜，并且随后在表上表明的条件下再压制从而实现层压。
表2
*NOMEX芳族聚酰胺电气等级纸，3mil(76um)
**NOMEX芳族聚酰胺电气等级纸，3.3mil(84um)
比较实施例1和14是电气等级纸，包括作为性能目标参考的商业上可得到的电气用纸。所述NOMEX电气用纸的AC击穿强度是600V/mil。
根据AC击穿强度过程评价所述样品，并且在表3中报道了结果。
表3
实施例# 厚度(mil) 击穿强度(V/mil)
比较实施例1 3.0 610
比较实施例2 3.0 190
实施例3 3.4 1000
比较实施例4 2.8 370
实施例5 3.2 1230
比较实施例6 2.8 375
实施例7 3.5 790
实施例8 4.6 1650
比较实施例9 3.1 250
实施例10 3.7 1420
实施例11 3.6 1150
实施例12 3.6 1670
实施例13 3.2 1600
比较实施例14 3.3 580
(V/mil＝0.3937kV/cm)
讨论：
根据本发明的电气等级纸，实施例3，5，7，8，和10-13，将PEI薄膜应用于包含至少10％聚(碳酸酯-间苯二酚-硅氧烷)纤维的无纺基质的每个侧面上，实现优于基于在比较实施例1和14中Nomex电气用纸性能的600V/mil的目标的击穿强度性能。相反，比较实施例2，4，6，和9，其代表包含不带有PEI薄膜的至少10wt.％的聚(碳酸酯-间苯二酚-硅氧烷)纤维的无纺基质，都显示不到500V/mil的击穿强度，并且因此未能实现基于在比较实施例1和14中Nomex电气用纸性能的600V/mil(236kV/cm)的目标值。
我们的结果表明我们的纸产品具有性质有用的组合，即(1)至少1000MOhm-cm的电阻率，(2)至少600kV/cm的电击穿强度，(3)热能力NEMA F级(155℃)，H级(180℃)(其意味着它具有在100％相对湿度的饱和度下，具有5wt％或者更少的增益)，以及(4)抗撕强度，如根据埃尔门多夫(Elmendorf)抗撕强度测量的，至少为85mN。
本发明包括至少以下实施方式。
实施方式1：一种电气用纸，包括具有第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面的纤维基质，并且包括包含以下各项的纤维组合物的固结产品：35％至70wt.％的聚酰亚胺纤维，至少5wt.％的纤维，其包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维，或者包括至少一种上述纤维的组合，以及至少10wt.％的聚碳酸酯纤维，各自基于在纤维组合物中纤维的总重量；布置在纤维基质的第一侧面上的第一聚酰亚胺层；以及布置在纤维基质的第二侧面上的第二聚酰亚胺层，其中，所述电气用纸具有大于0至小于75mm的厚度。
实施方式2：实施方式1的所述电气用纸，其中，所述聚酰亚胺纤维包括聚醚酰亚胺纤维、聚醚酰亚胺砜纤维或者包括至少一种上述纤维的组合。
实施方式3：实施方式1或2的所述电气用纸，其中，所述聚酰亚胺纤维是具有2.2到2.5的多分散性指数的聚醚酰亚胺。
实施方式4：任何上述的实施方式的所述电气用纸，其中，芳香族聚酰胺是芳香族对位聚酰胺。
实施方式5：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，芳香族聚酰胺是聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)、聚(对亚苯基对苯二甲酰亚胺-共-3’4’-氧代二亚苯基对苯二甲酰亚胺)或者包括至少一种上述芳香族聚酰胺的组合。
实施方式6：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述液晶聚合物是聚(4-羟基苯甲酸-共-6-羟基-2-萘甲酸)。
实施方式7：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述电气用纸具有：
(1)至少1000MOhm-cm的电阻率；
(2)至少236kV/cm的电击穿强度；
(3)超过NEMA类别F(155℃)和NEMA类别H(180℃)绝缘标准的热能力，并且由于在100％相对湿度的水饱和度具有5wt％或者更少的增益；
(4)抗撕强度，如根据埃尔门多夫(Elmendorf)抗撕强度测量的，至少为85mN。
实施方式8：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述聚酰亚胺纤维是短纤维(staple fiber)；所述芳香族聚酰胺纤维是纤条体；并且液晶聚酯纤维是连续纤维或者短纤维。
实施方式9：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述聚酰亚胺纤维具有4至8mm的长度，以及1.5至5dtex的线性质量密度。
实施方式10：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述芳香族聚酰胺纤条体具有大于0至小于0.3mm的长度，以及大于0至小于0.3mm的宽度，以及大于0至小于0.1mm的m深度。
实施方式11：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述液晶聚合物分子纤维具有3至6mm的长度，以及1.7至2.8dtex的线性质量密度。
实施方式12：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述基质厚度是10mm至1250mm。
实施方式13：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，所述基质厚度是50mm至250mm。
实施方式14：任何上述的实施方式所述的电气用纸，其中，进一步包括浸入纤维基质中的热固性或热塑性聚合物。
实施方式15：一种制品，包括任何上述的实施方式所述的电气用纸。
实施方式16：实施方式15所述的制品，其中所述制品是分相器，在发动机、发电机或变压器中的一级绝缘，在发动机、发电机或变压器中的二级绝缘。
实施方式17：一种制备纤维基质的方法，包括由包括悬浮液溶剂；和包括以下各项的组合的纤维组合物的浆料形成层：35％至70wt.％的聚酰亚胺纤维，至少5wt.％的纤维，其包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维，或者包括至少一种上述纤维的组合，以及至少10wt.％的聚碳酸酯纤维，各自基于在纤维组合物中纤维的总重量；将所述层脱水；并且固结所述层以形成纤维基质；其中，在所述固结步骤之前或者之后，在所述纤维基质的每个表面上应用聚酰亚胺薄膜层，并且基质和聚酰亚胺层一起经历固结步骤。
实施方式18：实施方式17所述的方法，其中，在静压下实施所述固结。
实施方式19：实施方式18所述的方法，其中，在所述方法的至少一部分期间，将所述层暴露于低于大气压的压力。
实施方式20：实施方式17所述的方法，其中，在连续滚动压制机中实施所述固结。
实施方式21：通过实施方式17至20中任一项所述的方法生产的纤维基质。
实施方式22：包括实施方式21所述的纤维基质的制品。
在一般情况下，组合物或方法可以可替换地包括本文所公开的任何合适的组分或步骤、由其组成或基本上由其组成。本发明可以另外地，或可替换地，配制使其不含、或基本上不含，在现有技术的组合物中使用的任何组分、材料、成分、佐剂、或种类，或步骤，或者另外地这些对于实现本权利要求的功能和/或目的是不必要的。
“可选的”或“可选地”是指后面所描述的事件或情况可以发生或可以不发生，并且是指该描述包括事件出现的情况和没有出现的情况。
与数量相关联使用的修饰语“约”包括所述值，并具有上下文所表示的含义(例如，包括与测量特定数量有关的误差程度)。
符号“±10％”是指指示的测量可以是从设定值的负10％的量至设定值的正10％的量。
涉及相同组分或特性的所有范围的端点包括端点，并且可独立地组合，并且包括所有中间点和可选的范围：(例如，“达到约25wt.％，或更具体地，约5wt.％至约20wt.％”的范围包括端点和范围“约5wt.％至约25wt.％”如约10wt.％至约23wt.％等的所有中间值)。
本文使用的后缀“(s)”旨在包含其所修饰术语的单数和复数形式，因此包括一个或多个该术语(例如，着色剂包括一种或多种着色剂)。
如在本文中使用的，术语“第一”、“第二”等，“一级”、“二级”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一种元件与另一种元件区分开。
除非另外指出，本文中使用的术语“前部”、“后部”、“底部”、和/或“顶部”仅用于便于描述，而不限于任一位置或空间取向。
术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
除非另外定义，本文中使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。
使用标准命名法描述了化合物。例如，没有被任何指定基团取代的任何位置应理解为其化合价被所指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的短线(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基中的碳连接。
通过引用将所有引用专利、专利申请、以及其他参考文献全部结合在本文中。然而，如果本申请中的术语与并入参考中的术语矛盾或冲突，来自本申请的术语优先于来自并入的参考文献的冲突术语。
尽管已经参考示例性实施方式描述了本发明，本领域技术人员将理解在不背离本发明范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等效形式替代其元素。此外，在没有背离本发明的本质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定的情况或材料适应本发明的教导。因此，希望的是本发明并不限于作为完成本发明所考虑的最佳方式所公开的具体实施方式，而是，本发明将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (22)

1.一种电气用纸，包括：
具有第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面的纤维基质，并且包括包含以下各项的纤维组合物的固结产物：
35至70wt.％的聚酰亚胺纤维，
至少5wt.％的纤维，包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维，或者包括上述纤维的组合，以及
至少10wt.％的聚碳酸酯纤维，各自基于在所述纤维组合物中所述纤维的总重量；
布置在所述纤维基质的第一侧面上的第一非多孔聚酰亚胺膜层；以及
布置在所述纤维基质的第二侧面上的第二非多孔聚酰亚胺膜层，
其中，所述电气用纸具有大于0至小于75毫米的厚度。
2.根据权利要求1所述的电气用纸，其中，所述聚酰亚胺纤维包括聚醚酰亚胺纤维、聚醚酰亚胺砜纤维或者包括上述纤维的组合。
3.根据权利要求1所述的电气用纸，其中，所述聚酰亚胺纤维是具有多分散性指数为2.2至2.5的聚醚酰亚胺。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述芳香族聚酰胺是芳香族对位聚酰胺。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述芳香族聚酰胺是聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)、聚(对亚苯基对苯二甲酰亚胺-共-3’4’-氧代二亚苯基对苯二甲酰亚胺)或者包括上述芳香族聚酰胺的组合。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述液晶聚合物是聚(4-羟基苯甲酸-共-6-羟基-2-萘甲酸)。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述电气用纸具有：
(1)至少1000MOhm-cm的电阻率；
(2)至少236kV/cm的电击穿强度；
(3)超过NEMA类别F和NEMA类别H绝缘标准的热能力，并且由于在100％相对湿度下的水饱和具有5wt.％或者更少的增益；以及
(4)抗撕强度，测量为埃尔门多夫抗撕强度至少为85mN。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中
所述聚酰亚胺纤维是短纤维；
所述芳香族聚酰胺纤维是纤条体；以及
所述液晶聚合物纤维是液晶聚酯纤维，所述液晶聚酯纤维是连续纤维或者短纤维。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述聚酰亚胺纤维具有4至8mm的长度，以及1.5至5dtex的线性质量密度。
10.根据权利要求8所述的电气用纸，其中，所述纤条体具有大于0至小于0.3mm的长度，以及大于0至小于0.3mm的宽度，以及大于0至小于0.1mm的深度。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述液晶聚合物纤维具有3至6mm的长度，以及1.7至2.8dtex的线性质量密度。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述纤维基质厚度是10mm至1250mm。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，其中，所述纤维基质厚度是50mm至250mm。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的电气用纸，进一步包括浸入所述纤维基质中的热固性或热塑性聚合物。
15.一种包括权利要求1-14中任一项所述的电气用纸的制品。
16.根据权利要求15所述的制品，其中所述制品用于发动机、发电机或变压器中的分相器的初级绝缘或次级绝缘。
17.一种制备纤维基质的方法，包括
由包括以下各项的浆料形成层：
悬浮溶剂；和包括以下各项的组合的纤维组合物：
35至70wt.％的聚酰亚胺纤维，
至少5wt.％的纤维，包括芳香族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维，或者包括上述纤维的组合，以及
至少10wt.％的聚碳酸酯纤维，各自基于在所述纤维组合物中所述纤维的总重量；
将所述层脱水；并且
将所述层固结以形成所述纤维基质；
其中，在所述固结步骤之前或者之后，在所述纤维基质的每个表面上施加聚酰亚胺薄膜层，并且所述纤维基质和聚酰亚胺层一起经历固结步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在静压下进行所述固结。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述方法的至少一部分时期内，将脱水后的所述层暴露于低于大气压的压力，进行所述固结。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，在连续滚压机中进行所述固结。
21.通过权利要求17至20中任一项所述的方法生产的纤维基质。
22.一种包括权利要求21所述的纤维基质的制品。
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