聚酰亞胺是分子結(jié)構(gòu)含有酰亞胺基鏈節(jié)的芳雜環(huán)高分子化合物，英文名Polyimide(簡稱PI)，是綜合性能佳的有機高分子材料之一。其耐高溫達400℃以上 ，長期使用溫度范圍-200～300℃，部分無明顯熔點，高絕緣性能，103 赫下介電常數(shù)4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F至H，耐輻照性優(yōu)異。

根據(jù)重復單元的化學結(jié)構(gòu)，聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據(jù)鏈間相互作用力，可分為交聯(lián)型和非交聯(lián)型。

聚酰亞胺性能
1· 耐溫性。不同單體合成的聚酰亞胺，熱分解溫度也不一致，有的400℃，有的熱分解溫度達600℃。
2· 聚酰亞胺可耐低溫，如在－269℃的液態(tài)氦中不會脆裂。
3· 聚酰亞胺具有優(yōu)良的機械性能，未填充的塑料的抗張強度都在100Mpa以上，均苯型聚酰亞胺的薄膜（Kapton）為170Mpa以上，作為工程塑料，彈性模量通常為3－4Gpa，纖維可達到200Gpa
4· 耐腐蝕性。一些聚酰亞胺品種不溶于有機溶劑，對稀酸穩(wěn)定，一般的品種不大耐水解，這個看似缺點的性能卻使聚酰亞胺有別于其他高性能聚合物的一個很大的特點，即可以利用堿性水解回收原料二酐和二胺，例如對于Kapton薄膜，其回收率可達80%－90%。改變結(jié)構(gòu)也可以得到相當耐水解的品種，如經(jīng)得起120℃，500小時水煮。
5· 聚酰亞胺的熱膨脹系數(shù)在2×10-5－3×10-5℃，聯(lián)苯型可達10-6℃，個別品種可達10-7℃。
6· 聚酰亞胺具有很高的耐輻照性能，其薄膜5×109rad快電子輻照后強度保持率為90%。
7· 聚酰亞胺具有良好的介電性能，介電常數(shù)為3.4左右，引入氟，或?qū)⒖諝饧{米尺寸分散在聚酰亞胺中，介電常數(shù)可以降到2.5左右。
8· 聚酰亞胺是自熄性聚合物，不需要加入阻燃劑就可以阻止燃燒，發(fā)煙率低。
9· 聚酰亞胺在非常高的真空下放氣量很少。
10· 聚酰亞胺無毒，可用來制造餐具和醫(yī)用器具，并經(jīng)得起數(shù)千次消毒。有一些聚酰亞胺還具有很好的生物相容性，例如，在血液相容性實驗為非溶血性，體外細胞毒性實驗為無毒。

 聚酰亞胺的合成

 聚酰亞胺作為很有發(fā)展前途的高分子材料已經(jīng)得到充分的認識，在絕緣材料中和結(jié)構(gòu)材料方面的應用正不斷擴大。在功能材料方面正嶄露頭角，其潛力仍在發(fā)掘中。但是在發(fā)展了40年之后仍未成為更大的品種，其主要原因是，與其他聚合物比較，成本還是太高。因此，今后聚酰亞胺研究的主要方向之一仍應是在單體合成及聚合方法上尋找降低成本的途徑。

很難找到如聚酰亞胺這樣具有如此廣泛的應用方面，而且在每一個方面都顯示了突出的性能。
1.薄膜：是聚酰亞胺最早的商品之一，用于電機的槽絕緣及電纜繞包材料。透明的聚酰亞胺薄膜可作為柔軟的太陽能電池底板。
2.涂料：作為絕緣漆用于電磁線或作為耐高溫涂料使用。
3.先進復合材料：用于航天、航空其及火箭部件。是耐高溫的結(jié)構(gòu)材料之一。例如美國的超音速客機計劃所設計的速度為2.4M，飛行時表面溫度為177℃，要求使用壽命為60000h，據(jù)報道已確定50%的結(jié)構(gòu)材料為以熱塑型聚酰亞胺為基體樹脂的碳纖維增強復合材料，每架飛機的用量約為30t。
4.纖維：彈性模量僅次于碳纖維，作為高溫介質(zhì)及放射性物質(zhì)的過濾材料和防彈、防火織物。
5.泡沫塑料：用作耐高溫隔熱材料。
6.工程塑料：有熱固型也有熱塑型，熱塑型可以模壓成型也可以用注射成型或者傳遞膜塑。主要用于自潤滑、密封、絕緣及結(jié)構(gòu)材料。廣成聚酰亞胺材料已開始應用在壓縮機旋片、活塞環(huán)及特種泵密封等機械部件上。
7.膠粘劑：用作高溫結(jié)構(gòu)膠。廣成聚酰亞胺膠粘劑作為電子元件高絕緣灌封料已生產(chǎn)。
8.分離膜：用于各種氣體對，如氫/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分離，從空氣烴類 原料氣及醇類中脫除水分。也可作為滲透蒸發(fā)膜及超濾膜。由于聚酰亞胺耐熱和耐有機溶劑性能，在對有機氣體和液體的分離上具有特別重要的意義。
9.光刻膠：有負性膠和正性膠，分辨率可達亞微米級。與顏料或染料配合可用于彩色濾光膜，可大大簡化加工工序。
10. 在微電子器件中的應用：用作介電層進行層間絕緣，作為緩沖層可以減少應力、提高成品率。作為保護層可以減少環(huán)境對器件的影響，還可以對a-粒子起屏蔽作用，減少或消除器件的軟誤差（soft error）。
11.液晶顯示用的取向排列劑：聚酰亞胺在TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD及未來的鐵電液晶顯示器的取向劑材料方面都占有十分重要的地位。
12.電-光材料：用作無源或有源波導材料光學開關材料等，含氟的聚酰亞胺在通訊波長范圍內(nèi)為透明，以聚酰亞胺作為發(fā)色團的基體可提高材料的穩(wěn)定性。
13.濕敏材料：利用其吸濕線性膨脹的原理可以用來制作濕度傳感器。
14.耐高溫膠帶。

聚酰亞胺幾乎囊括了高分子材料的各個種類，包括高性能薄膜、工程塑料、泡沫塑料、化學纖維、膠黏劑、樹脂基體、絕緣材料、耐磨材料、功能材料、復合材料等。新型聚酰亞胺的開發(fā)離不開新型單體的發(fā)展，特種結(jié)構(gòu)的二胺和二酐單體是發(fā)展聚酰亞胺新品種的重要保證，降低單體成本是降低聚酰亞胺的關鍵。聚酰亞胺泡沫兼具了聚酰亞胺樹脂和泡沫材料的特性，具有耐高低溫、阻燃、隔熱、低密度、減震將噪等性能，減低成本、發(fā)展力學性能更高的硬質(zhì)PI泡沫是未來的重要方向。

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