一、聚酰亚胺材料及其应用(一)、聚酰亚胺材料概述
聚酰亚胺是指分子主链中含有酰亚胺环的一类聚合物刚性酰亚胺结构赋予了聚酰亚胺独特的性能,使他具有了很好的耐热性及优异的力学、电学等性能,且耐辐照、耐溶剂。在高温下具备的卓越性能够与某些金属相媲美。此外,它还具有优良的化学稳定性、坚韧性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性以及其他机械性能。(二、)聚酰亚胺材料的重要性聚酰亚胺(简称PI)是综合性能最佳的有机高分子材料之一,已被广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。今年来,各国都将聚酰亚胺列为21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺,因其在合成和性能方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到了充分的认可,并认为没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术。(三)、聚酰亚胺材料的性能简介(1)、对于全芳聚酰亚胺,其分解温度一般都在500℃左右。由联苯二酐和对笨二胺合成的聚酰亚胺,其热分解度达到600℃,是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。(2)、聚酰亚胺可耐极低温,如在269℃液态氮中仍不会脆裂。(3)、聚酰亚胺还具有很好的机械性能,抗张度均在100MPa以上,均苯型聚酰亚胺薄膜的抗张力强度为170MPa,而联苯型聚酰亚胺薄膜的抗张力度达到400MPa。作为工程塑料,其弹性模量通常为
f34GMPa,而纤维的可达200GMPa。(4)、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂,对烯酸稳定,一般的品种也不大耐水解,但可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺。(5)、聚酰亚胺的热膨胀系数非常高。(6)、聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能。(7)、聚酰亚胺具有很好的介电性能。(8)、聚酰亚胺为自熄性聚合物,发烟率低。(9)、聚酰亚胺无毒。一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性。二、聚酰亚胺纤维芳香族聚酰亚胺(PI)纤维主要指由聚酰胺酸(PAA)或PI溶液纺制而成的高性能纤维。PI纤维与PPTA纤维相比有更高的热稳定性、更高的弹性模量、低的吸水性、耐低温性能和辐射性能等。三、聚酰亚胺纤维发展概况第一阶段:20世纪6070年代,聚酰亚胺纤维的发展处于起步阶段,主要是中国、美国、日本等国家通过干法或干湿法,将聚酰胺酸纺制成纤维,再经酰亚胺化制备聚酰亚胺纤维。第二阶段:20世纪80年代,研究如何提高聚酰亚胺纤维的溶解性。第三阶段:20世纪90年代,传统的制备聚酰亚胺纤维的方法得到改善。人们成功地利用湿法、共聚合等方法制备出了聚酰亚胺纤r