聚酰亚胺的研究概况.doc
聚酰亚胺概况
聚酰亚胺100吨/年聚酰亚胺2004年5月20日聚酰亚胺(Polyimides简称PI)是一大类主链上含有酞酰亚胺或丁二酰亚胺环的耐高温聚合物，通常由二酐和二胺合成。
是目前已经工业化的聚合物中使用温度最高的材料，其分解温度达到550~600℃，长期使用温度可达200~380℃，短期在400℃以上。
此外还具有优良的尺寸和氧化稳定性、耐辐照性能，绝缘性能、耐化学腐蚀、耐磨损、强度高等特点。
广泛应用于航空/航天、电子/电气、机车/汽车、精密机械、仪表、石油化工、计量和自动办公机械等领域，已成为世界火箭、宇航等尖端科技领域不可缺少的材料之一。
国内外市场情况：到目前为止，世界PI树脂已有20多个大品种，世界生产厂家在50家以上。
2001年世界PI树脂总生产能力约4.5万吨/年，产量约2.5万吨，PI生产主要集中在美国、西欧和日本。
Du Pont公司是美国PI树脂最大的生产商，AMOCO和Kanefuchi依次紧随其后。
随着航空航天、汽车，特别是电子工业的持续快速的发展，迫切要求电子设备小型化、轻量化、高功能和高可靠性。
性能优异的聚酰亚胺在这些领域中将大有作为，目前的增长速度一直保持在10%左右，具有很好的发展前景。
目前全球聚酰亚胺消费量约2.5万吨，消费主要集中在美国、西欧和日本国家和地区，其中美国约1.43万吨，西欧约0.36万吨、日本约0.378万吨。
预计世界对聚酰亚胺的需求将以7%/年均增长速度递增，到2006年总需求量将达3.5万吨。
目前我国聚酰亚胺开发的品种很多，已基本形成开发研究格局，涉及均酐型、偏酐型、联苯二酐型、双酚Ａ二酐型、醚酐和酮酐型等。
但与国外发达国家相比，我国目前的聚酰亚胺树脂及薄膜的生产规模较小，价格和成本较高，产品的质量也有一定差距。
2002年国内聚酰亚胺生产能力已超过800吨/年，其中PI薄膜生产能力已达750吨/年，薄膜产量450吨。
随着我国航空、航天、电器、电子工业和汽车工业的发展，聚酰亚胺行业也会有大的发展。
聚酰亚胺-2014 -
(8) 作为单体的二酐和二胺在高真空下容易升华，因此容易利用气相沉 积法在工件，特别是表面凹凸不平的器件上形成聚酰亚胺薄膜
聚酰亚胺的合成
各种聚酰胺酸的贮存稳定性
二酐 聚酰胺酸
贮存期 天
230
O
聚酰亚胺 ηinh dL/g
1.12 1.47 1.29
ηinh dL/g
0.44 0.45 0.20 0.37 0.19 0.73 0.28
聚酰亚胺的应用
(4) 纤维：强度可达5-6GPa, 弹性模量可达250－300GPa，可与T700碳 纤维相比，作为先进复合材料的增强剂、高温介质及放射性物质的过 滤材料和防弹、防火织物。
耐热纤维的性能 纤维 芳纶-49 PBT PBO 聚酰亚胺 碳纤维 密度, g/cm 1.44 1.58 1.5 1.3-1.4 1.77-1.96 模量, MPa 124 300 340 250－300 822 强度, MPa 2.92 3.0 3.4 5.2 5.3
(6) 工程塑料：有热固性也有热塑性，可以模压成 型也可用注射成型或传递模塑。主要用于自润滑、 密封、绝缘及结构材料。
聚酰亚胺的应用
超高温工程塑料和复合材料
聚酰亚胺的应用
(7) 胶粘剂：用作高温结构胶。
(8) 分离膜：用于各种气体对，如氢/氮、氮/氧、二氧化 碳/氮或甲烷等的分离，从空气、烃类原料气及醇类中脱 除水分。也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。由于聚酰亚胺耐 热和耐有机溶剂性能，在对有机液体和气体的分离上具有 特别重要的意义。
O N O
O N O
O R'' O R C N C R'
聚酰亚胺概述
PI作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微 电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。近来，各国 都在将PI的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的工 程塑料之一。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出 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充分的认识，被称为是"解决问题 的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不 会有今天的微电子技术"。
聚酰亚胺可行性研究报告
聚酰亚胺可行性研究报告一、聚酰亚胺的基本性能聚酰亚胺是一种高性能聚合物材料，具有出色的机械性能、热稳定性和耐化学性能。
其具体性能如下：1. 机械性能：聚酰亚胺具有高强度和刚度，具有优异的抗拉伸、抗压、抗弯和抗冲击性能。
2. 热稳定性：聚酰亚胺具有很高的热变形温度，可在高温环境下保持稳定的性能。
3. 耐化学性能：聚酰亚胺具有良好的耐溶剂、耐酸碱、耐油脂等性能，适用于恶劣环境下的使用。
4. 阻燃性能：聚酰亚胺具有良好的阻燃性能，是一种优良的阻燃材料。
二、聚酰亚胺在航空航天领域的应用1. 航空材料：聚酰亚胺具有优异的机械性能和热稳定性，适用于制造飞机结构部件、发动机零部件等。
2. 航天材料：聚酰亚胺具有优异的耐高温性能，可用于制造航天器外部热防护材料、火箭发动机部件等。
三、聚酰亚胺在电子领域的应用1. 半导体材料：聚酰亚胺具有优异的电绝缘性能和耐高温性能，可用于制造半导体器件封装材料、电路板材料等。
2. 显示材料：聚酰亚胺具有良好的光学性能，可用于制造液晶显示屏基板、光纤等。
四、聚酰亚胺在医疗器械领域的应用1. 医疗器械包装：聚酰亚胺具有优异的热稳定性和耐化学性能，适用于制造医疗器械包装材料。
2. 医疗器械部件：聚酰亚胺具有优异的耐高温性能和生物相容性，可用于制造医疗器械部件如手术器械、人工器官等。
五、聚酰亚胺的发展前景1. 聚酰亚胺作为一种高性能聚合物材料，在航空航天、电子、医疗器械等领域具有广阔的应用前景。
2. 随着技术的不断进步和市场需求的增加，聚酰亚胺的性能和加工工艺将得到进一步提升，其在各个领域的应用将会更加广泛。
3. 各国对于航空航天、电子、医疗器械等高端制造业的投入不断增加，将为聚酰亚胺的应用提供更大的市场空间。
六、结论聚酰亚胺作为一种高性能聚合物材料，具有优异的机械性能、热稳定性和耐化学性能，适用于航空航天、电子、医疗器械等领域。
随着技术的不断进步和市场需求的增加，聚酰亚胺的应用前景广阔，具有较高的可行性。
聚酰亚胺的研究概况.doc
聚酰亚胺的研究概况.doc高分子材料学（论文）题目：聚酰亚胺的研究概况化工学院高分子材料科学与工程专业学号班级材料1102学生姓名指导教师二〇一四年五月聚酰亚胺的研究概况摘要：聚酰亚胺（PI）作为一种综合性能优异的材料，已被广泛的应用。
本文首先对聚酰亚胺的发展历程，国内目前聚酰亚胺的发展状况做了简单介绍。
其次介绍了聚酰亚胺目前比较重要的几种合成方法，着重介绍了聚酰亚胺的性能以及针对其优良的性能聚酰亚胺目前的应用领域。
最后，针对聚酰亚胺存在的缺点，根据国内外一些研究状况，列举了目前比较重要几种改性方向。
通过本文的介绍，可以对聚酰亚胺有一个系统的认识。
关键词：发展历程；合成；性能；应用；改性Abstract: As a comprehensive performance excellent material, polyimide (PI) has been widely used. Firstly, the paper makes a brief introduction about the development process of polyimide, and the current domestic development condition. Secondly, it introduces several more important synthetic methods about the polyimide, and then introduces the properties of the polyimide and its e current applications. Finally, according to its shortcomings and some research at home and abroad, the paper cites several relatively important direction of the current modification. Through the introduction of this article,you can have a good systematic understanding of polyimide.Key Words:development process;synthetic; properties; applications; modification引言随着航空航天，电子信息工业，汽车工业与家用电器等工业的蓬勃发展，对材料的要求越来越高。
聚酰亚胺的改性研究
聚酰亚胺的改性研究聚酰亚胺是一种半刚性分子，具有独特的机械、热学、电学和化学性能。
聚酰亚胺主要应用于航空、汽车、电子电器、建筑、纺织、医疗器械、体育用品等领域，并逐步渗透到人们生活的方方面面。
本文对聚酰亚胺进行改性研究。
聚酰亚胺作为结构新颖的高性能材料，是具有广阔发展前景的功能性高分子。
虽然聚酰亚胺有着很多优点，但其耐热性较差、成型加工性较差，以及制备工艺的特殊性使得其市场应用受到了限制。
为提高聚酰亚胺的综合性能，开发出功能化聚酰亚胺新材料，将是未来聚酰亚胺研究的重要课题。
目前国内外已报道的聚酰亚胺改性研究大多数针对材料的力学性能改性。
2．3非等温结晶聚合的聚合物溶液3．2光致老化聚合的聚酰亚胺(PFA)，这种聚酰亚胺可望有较好的稳定性，且透明性好，是用于透明薄膜的原料，而目前由于技术的不成熟，无法获得满意的透明度，其在医疗器械上的用途受到极大限制。
可见，采用改性的方法克服聚酰亚胺的不足十分必要。
3．3光致老化的PFA聚合物在水中经120 ℃处理3天后，可以观察到聚合物的玻璃化转变温度从68 ℃降至51 ℃，而且其收缩率随时间减少，老化损失减少，这说明光致老化的PFA材料经过处理后，即使长期放置也不会有明显的降解现象，可以有效地延长其保存期，在医疗器械方面的用途较有前景。
但是，由于光致老化的PFA(室温→100 ℃)聚合物没有聚酰亚胺的高韧性，难以做成柔软易弯曲的弹性件，且生产周期长、加工成本高。
另外，还存在成本较高、实用性差的问题。
目前，已有了用UV(320～400nm)照射聚合物溶液进行改性的研究，但是在这方面尚缺乏完善的理论指导，尚需深入研究。
4聚酰亚胺材料的制备4．1简介聚酰亚胺是一种半刚性分子，具有独特的机械、热学、电学和化学性能。
聚酰亚胺主要应用于航空、汽车、电子电器、建筑、纺织、医疗器械、体育用品等领域，并逐步渗透到人们生活的方方面面。
本文对聚酰亚胺进行改性研究。
4．2聚酰亚胺改性研究现状在以往的研究中，聚酰亚胺的改性主要侧重于单体改性，通过共聚或嵌段共聚反应合成聚酰亚胺及其衍生物。
聚酰亚胺 资料
聚酰亚胺;polyimide;PI
性质：一类主链含酰亚胺环重复单元的耐高温芳杂环聚合物。
由芳香族二元胺和二酐在二甲基乙酰胺等极性溶剂中，于室温下制得可溶解的聚酰胺酸中间体，经脱水剂作用或250～300℃加热，脱水环化(酰亚胺化)得到聚酰亚胺。
PI的合成有多条路线可供选择，原料种类多、分子链结构可调性大。
有热塑性和热固性两大类。
前者为线型结构，玻璃化温度在220～370℃之间，相对介电常数3.5(1kHz)，耐有机溶剂和稀酸；后者是含活性端基的聚酰亚胺齐聚物，可溶可熔，适于浸渍纤维织物制备高性能复合材料，固化后的制品可在180～230℃长期使用。
PI具有突出的耐高温、耐辐射和耐化学介质腐蚀性，电绝缘性能、机械性能和尺寸稳定性优良。
已有薄膜、黏合剂、涂料、模塑料和纤维增强复合材料等多种产品，应用于航空航天、国防军工、电子、电机电器、机械、核动力等工业部门。
聚酰亚胺是由4，4’-二氨基二苯醚与均苯四甲酸酐反应先得到高分子量且能溶于极性溶剂的预聚体——聚酰胺酸，然后在高温下脱水环化制得。
不溶性聚合物．淡黄色粉末，细度＜250um，表观密度0．35。
耐高低温，性能优异．在－269～400 ℃范围内保持较高的机械性能，热变形温度360℃(1.82MPa)。
使用温度-240～260℃。
耐辐射性极好。
耐磨性良好，能耐大多数溶剂，但易被浓酸、浓碱水解。
在沸水和蒸汽的长时间作用下能被破坏。
EP-5
胺类，碱性溶剂。
聚酰亚胺的研究与进展
聚酰亚胺的研究与进展宋晓峰(长春工业大学,长春130012)摘 要 聚酰亚胺具有突出的耐温性能和优异的机械性能,是目前树脂基复合材料中耐温性最高的材料之一。
本文详细介绍了聚酰亚胺的分类,合成方法,应用及其发展究现状和未来的发展动向。
关键词 聚酰亚胺;双马来酰亚胺;耐高温复合材料;涂料;覆铜板Research and Progress of PolyimideSONG Xiao-feng(Changchun University of Technology,Chan g chun130012)ABSTRACT Pol yimide,which has outstanding heat resistance and mechanical properties,is one of the most heat-resistant ma-terials in resin matrix composites at present.Polyimide catalog,synthesis,application,and status and trend of development are elab-orated in this article.KEYWORDS Polyimide;BMI;Heat-resistant composites;Paint;CCL1 前 言随着航空航天、电子信息、汽车工业、家用电器等诸多方面技术领域日新月异的发展,对材料提出的要求也越来越高。
如:高的耐热性和机械性能,优良的电性能和耐久性等,因此材料的研究也在不断地朝着高性能化、多功能化、轻量化和低成本化方向发展。
聚酰亚胺就是综合性能非常优异的材料。
它是一类主链上含有酰亚胺环的高分子材料。
由于主链上含有芳香环,它作为先进复合材料基体,具有突出的耐温性能和优异的机械性能,是目前树脂基复合材料中耐温性最高的材料之一。
用作电子信息材料,聚酰亚胺除了具有突出的耐高温性外,还具有突出的介电性能与抗辐射性能,是当前微电子信息领域中最好的封装和涂覆材料之一。
聚酰亚胺材料在高温环境下性能研究
聚酰亚胺材料在高温环境下性能研究随着现代科技的发展，高温环境下的材料性能研究成为当前材料领域研究的热点之一。
聚酰亚胺材料作为高性能材料之一，因其具有优异的高温稳定性和力学性能，而备受研究者的青睐。
本文将从聚酰亚胺材料的特点、高温环境下的性能以及未来发展等方面进行探讨。
一、聚酰亚胺材料的特点聚酰亚胺材料是一种高分子聚合物，因其分子内含有酰亚胺基团，故而得名。
作为高性能材料，它具有以下独特的特点：1. 高温稳定性强。
聚酰亚胺材料在高温环境下表现出良好的稳定性，尤其是耐氧化性和耐热性优异。
在高温环境下，聚酰亚胺材料热分解的温度较高，可达到400℃以上。
2. 强度高，刚度大。
聚酰亚胺材料具有优异的力学性能，高强度和高刚度使其在高温和高压的工作环境下具有较好的稳定性。
3. 耐腐蚀性好。
聚酰亚胺材料是一种化学惰性材料，具有优异的耐化学腐蚀性和电气绝缘性。
4. 易成型。
聚酰亚胺材料可以通过热压成型、注塑成型、挤出成型等方式制备成各种复杂的形状，具有广泛的应用前景。
二、高温环境下聚酰亚胺材料的性能1. 高温下聚酰亚胺材料的力学性能在高温环境下，材料的力学性能往往会受到不同程度的影响。
针对聚酰亚胺材料在高温下的力学性能，研究者们进行了大量深入的研究。
研究发现，在高温环境下，聚酰亚胺材料的弹性模量和屈服强度均表现为下降趋势，且弹性模量的降幅更大。
这是因为高温环境下，聚酰亚胺材料中的聚合物链会出现部分断裂和软化，导致其力学性能下降。
2. 高温下聚酰亚胺材料的热稳定性高温下，聚酰亚胺材料的热稳定性是其最为重要的性能之一。
研究表明，在高温环境下，聚酰亚胺材料往往会发生氧化反应和分解反应，导致其分子链的断裂和材料性能的退化。
因此，提高聚酰亚胺材料的热稳定性，成为当前研究的重点之一。
3. 高温下聚酰亚胺材料的导电性由于聚酰亚胺材料是一种绝缘材料，因此其导电性很差。
研究人员通过材料表面进行改性或添加导电剂等手段，提高了聚酰亚胺材料的导电性能。
聚酰亚胺研究范文
聚酰亚胺研究范文聚酰亚胺（Polyimide）是一种高分子化合物，在化学结构上，它是由酰亚胺官能团重复连接而成的聚合物。
聚酰亚胺具有许多优异的特性，如高温稳定性，优良的机械性能，优异的绝缘性能以及耐辐照性能等。
因此，它在多个领域中被广泛应用。
从历史上看，聚酰亚胺最早是由美国航空航天局（NASA）在1960年代开发出来的。
当时，NASA需要一种能够在宇宙空间环境下长期稳定、可靠的材料来制造太空探测器和卫星。
聚酰亚胺正是作为这样一种材料被广泛应用。
它的高温稳定性和绝缘性能使得它成为一种非常理想的材料。
聚酰亚胺在航空航天领域的应用是其最重要的应用之一、它可以被用于制造宇航器的各种部件，如航空发动机的隔热材料，火箭的外部涂层，航天器的电子元件等。
由于聚酰亚胺的高温稳定性和机械性能，它能够在极端的条件下保持良好的性能，从而确保宇航器的正常运行。
除了航空航天领域，聚酰亚胺还在许多其他领域中得到广泛应用。
在电子行业中，聚酰亚胺可以用于制造高性能电路板的绝缘层，以提供更好的电子器件保护和更高的工作温度范围。
在汽车领域，聚酰亚胺可以用于制造高温发动机部件和座椅材料，以提高车辆的整体性能和舒适度。
在船舶领域，聚酰亚胺可以用于制造防腐蚀涂料，以保护船体不受海水和盐空气的侵蚀。
此外，聚酰亚胺还可以用于制造纤维和薄膜材料。
由于其独特的结构，聚酰亚胺纤维具有较高的强度和刚度，可以用于制造高性能的纺织品或复合材料。
聚酰亚胺薄膜具有良好的透明性和热稳定性，可以应用于显示器、太阳能电池板等领域。
聚酰亚胺的制备方法主要有两种：一种是通过聚酰亚胺单体的缩聚反应制备，另一种是通过先合成聚酰亚胺前驱体，再进行热处理得到聚酰亚胺材料。
这些方法使得聚酰亚胺的制备具有一定的灵活性和可控性，可以满足不同应用领域的需求。
总之，聚酰亚胺是一种非常重要的高分子材料，在航空航天、电子、汽车等多个领域中得到广泛应用。
其独特的特性和杰出的性能使得它成为一种非常理想的材料选择，有着广阔的发展前景。
聚酰亚胺的研究及应用进展_蒋大伟
33绝缘材料2009,42(2)聚酰亚胺的研究及应用进展蒋大伟1,2,姜其斌1,2,刘跃军1,李强军2(1.湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室,湖南株洲412008;2.株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412007)摘要:综述了当前国内外聚酰亚胺材料的发展概况,阐述了聚酰亚胺材料的结构性能以及研究进展,展望了聚酰亚胺材料的发展趋势。
关键词:聚酰亚胺;结构;性能;进展中图分类号:T M 215.1文献标志码:A文章编号:1009-9239(2009)02-0033-04The Research and A pp lication of Pro g ress of the Pol y imideJIANG Da-Wei 1,2,JIANG Qi-Bin 1,2,L IU Yue-Jun 1,LI Qiang-Jun2(1.K ey Labor atory o f N ew Packagi ng M ater ial and T echnology of H unan Uni v ersityo f T echnology ,Zhuz hou 412008,Chi na;2.Zhuz hou T imes N ew M at er ial T echnolo gy Co.L td ,Zhuz hou 412007,Chi na )Abstract :The current status o f p ol y imid e films in the world was r eviewed .The str uctural p erfor -mance of the materials was p r esented,and the research p ro g ress and develo p ment tr end in the near future were p r o s p ected.Key words :po lyimide;structure;properties;progress蒋大伟等:聚酰亚胺的研究及研究进展收稿日期:2008-10-18作者简介:蒋大伟(1984-),男,安徽滁州人,硕士生,研究方向为绝缘材料的制备与改性,(电子信箱)daiw ei0555@y 。
聚酰亚胺研究
3 8
AVANCES
石 IN
油 化 工 进 展 FINE PETROCHEMICALS第4来自卷第3
期
聚酰亚胺研究
李友清 刘 丽 刘润山
(湖北化学研究院 ,武汉 430074)
摘 要 主要介绍了聚酰亚胺的缺点和研究动向 ,重点介绍了可溶型聚酰亚胺 、透明型聚酰 亚胺 、低热膨胀型聚酰亚胺 、功能型聚酰亚胺 、共 缩聚型聚酰亚胺 、加成型聚酰亚胺 、高粘接型聚酰 亚胺和聚酰亚胺/ 无机纳米复合材料等 , 并对聚酰亚胺的研究重点进行了展望 。
2 可溶型聚酰亚胺 改善聚酰亚胺的加工性能 ,一种可行的方法
是提高聚酰亚胺的溶解性 。如何在保持聚酰亚胺 热稳定性的同时提高聚酰亚胺的溶解性引起了人
们的关注 。Yang 等〔1〕研究发现 , 在聚合物分子链 中引入 —O —, —CH2 —, S O , —CO —等柔性官 能团可提 高整个分子链的柔顺性 ,从而提高聚酰 亚胺的溶解性 。印杰等〔2〕采用共缩聚的方 法通 过破坏聚酰亚胺分子链的重复规整度和对称性来 改善溶解性 ,合成的共聚物在单体比例 为某一范 围时 ,所得聚酰亚胺能溶解于 NMP (甲基吡咯烷 酮) 、DMAC( N , N′- 二甲基乙酰 胺) 、DMF (二甲 基甲酰 胺) 、DMSO ( 二 甲 基 亚 矾) 、THF ( 四 氢 呋 喃) 、间甲酚等溶剂中 。此外 , 破坏分子链规整性 的另一个方法是在分子链中引入体积较大的非对 称结构 ,扭曲的非平面结 构或芯形分子 ,或某种 具有特殊相互作用的键 ,如离子键 、氢键等 ,也可 在侧链上引入较大基 团 。李庆华等〔3〕研究发现 , 单靠用柔性单体提高分子链柔顺性制备可溶型聚 酰亚 胺是不够的 ,破坏分子链结构的规整性以减 少聚酰亚胺结晶倾向也是至关重要的 ,只有当提 高分子链的柔顺性和破坏分子链的规整性相结 合 ,并且两个因素作用达到一定程度时才可得 到 可溶性聚酰亚胺 。因此 ,在合成此类聚酰亚胺时 可考虑采用几种途径相结合的方法 。
聚酰亚胺的研究概况
高分子材料学（论文）题目：聚酰亚胺的研究概况化工学院高分子材料科学与工程专业学号班级材料1102学生姓名指导教师二〇一四年五月聚酰亚胺的研究概况摘要：聚酰亚胺（PI）作为一种综合性能优异的材料，已被广泛的应用。
本文首先对聚酰亚胺的发展历程，国内目前聚酰亚胺的发展状况做了简单介绍。
其次介绍了聚酰亚胺目前比较重要的几种合成方法，着重介绍了聚酰亚胺的性能以及针对其优良的性能聚酰亚胺目前的应用领域。
最后，针对聚酰亚胺存在的缺点，根据国内外一些研究状况，列举了目前比较重要几种改性方向。
通过本文的介绍，可以对聚酰亚胺有一个系统的认识。
关键词：发展历程；合成；性能；应用；改性Abstract: As a comprehensive performance excellent material, polyimide (PI) has been widely used. Firstly,the paper makes a brief introduction about the development process of polyimide, and the current domestic developmentcondition. Secondly, it introduces several more important synthetic methods about the polyimide, and thenintroduces the properties of the polyimide and its e current applications. Finally, according to its shortcomings and some research at home and abroad, the paper cites several relatively important direction of the current modification. Through the introduction of this article, you can have a good systematic understanding of polyimide.Key Words:development process;synthetic; properties; applications; modification引言随着航空航天，电子信息工业，汽车工业与家用电器等工业的蓬勃发展，对材料的要求越来越高。
可溶性聚酰亚胺
聚酰亚胺（PI ）是一种具有优异热稳定性、 突出力学性能以及良好电学性能的高性能聚 合物，广泛应用于航空航天、微电子、复合材料基体和非线性光学材料等领域。
但普通的PI 由于具有分子链规整性好、刚性大、链间相互作用力强等结构特点而难熔难溶，加工成 型困难，应用受到限制。
因此，在保持 PI 优良综合性能的同时，改善其加工性能所进行的可溶性PI 研究，已成为目前 PI 功能化研究的热点之一。
主要介绍近年来制备可溶性 PI 的研究进展，并在分子水平上探讨可溶性PI 的结构特点。
常用的制备可溶性 PI 的方法有：在主链上引入柔性基团、大的侧基、非共平面结构、含氟 基团、不对称结构，共聚以及制备超支化PI 等 1合成方法1. 1主链引入柔性基团在PI 分子主链上引入醚键、硅氧键、羰基、砜基、亚异丙基和烷基基团等柔性基团可以降低链的内旋转能垒， 增加链的柔顺性，减小分子链堆积，进而改善溶解性能， 若含柔性 团的单体同时含有大量苯环，单体内的大共轭体系未被破坏，则PI 的热稳定性不会受到严重影响，其应用前景广阔。
林志文等选用双酚-A 二醚二酐 但PADA ）和4,4'-二胺基二苯醚（ODA ）为单体，间-甲酚为 溶剂，用化学亚胺化法合成高分子量可溶性的 PI （PI ）,得到的PI 在极性溶剂NMP 、DMAc 、 THF 和DMF 中有很好的溶解性胡晓阳利用 4-十二烷氧基联苯酚-3,5-二氨基苯甲酸酯、3,3 -二甲基-4,4 -亚甲基二苯胺（DMMDA ）按不同比例和4,4-氧双邻苯二甲酸酐（ODPA ）通过一步法共聚合成一系列PI,该PI 在N-甲基吡咯烷酮（NMP ）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF ）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAC ）、二甲 基亚砜（DMSO ）以及氯仿（TCM ）等溶剂中显示出良好的溶解性，并且显示出优异的垂直取向在PI 主链上引入亚甲基和醚键等柔性基团在一定程度上能提高其溶解性，但是随着柔性基团数目的增加，链的柔顺性和分子间排列的规整性增加，使分子间堆积紧密，溶解性反 而会下降。
聚酰亚胺材料的合成及其应用研究
聚酰亚胺材料的合成及其应用研究聚酰亚胺（Polyimide，简称PI）是一类高性能聚合物材料，因其优异的高温、耐化学腐蚀、机械强度和电性能等而被广泛应用于航空航天、电子、医疗等领域。
PI材料的主链结构中含有亚胺基，往往还含有苯环和脂环等非常稳定的结构，这赋予了PI材料优异的性能。
目前，世界上广泛使用的PI材料主要来自美国、日本等发达国家，我国虽然在PI领域取得了一些进展，但仍存在着技术和产业化水平不足的问题。
一、聚酰亚胺材料的合成聚酰亚胺材料的合成通常是在溶液中进行聚合反应，聚合反应条件通常需要高温、高压和惰性气氛。
PI材料的聚合通常需要一定的经验和技术，而合成工艺也在不断改进和完善中。
当前，国内外研究者在PI材料的合成方法上进行了很多探索，主要包括单体策略、先驱体策略和剪切卡拉胺策略等。
1、单体策略：该方法最为常见，其基本思路是利用交替亲核-亲电加成反应，将双酰亚胺类单体与芳香胺或脂肪族二胺反应得到聚酰亚胺。
该方法简便易行，适用范围广，但单体的质量和纯度对于聚合物的性能影响较大，因此需要制备较高纯度的单体。
2、先驱体策略：该类方法的原理是将先驱体转化为聚合单元，经过适当处理后形成聚酰亚胺。
该方法具有原料可控、可大规模生产的优点，但需要多次反应处理，反应条件相对较苛刻。
3、剪切卡拉胺策略：这是一种将腈化合物置于射流、喷雾等高剪切场中，通过化学反应将其转化为聚合物的策略。
该方法具有反应时间短、反应条件温和、可规模化等优点，而且对于某些含有亲水性官能团的单体具有一定的选择性。
二、聚酰亚胺材料的应用1、电子领域PI材料因其优异的耐热性能、电性能和机械强度被广泛应用于半导体、线路板等领域中。
在半导体领域，PI薄膜层常用于电容基板、热解蓝光二极管基板等电子元件中。
在线路板领域，PI材料因其低介电常数、高机械强度被用于高密度互联板、多层印制板、刚柔性板等领域中。
2、航空领域在航空航天领域，PI材料广泛应用于高温部件、隔热、保护和结构材料等方面。
聚酰亚胺合成实验报告
1. 掌握聚酰亚胺的合成方法。
2. 熟悉实验操作步骤，提高实验技能。
3. 研究聚酰亚胺的合成条件对产物性能的影响。
二、实验原理聚酰亚胺（Polyimide，PI）是一类具有优异耐热性、力学性能、电绝缘性能和耐化学性能的有机高分子材料。
本实验采用二胺和二酐为原料，通过缩聚反应合成聚酰亚胺。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：电热套、搅拌器、恒温水浴锅、玻璃仪器（烧杯、漏斗、滴管等）、分析天平、核磁共振波谱仪、红外光谱仪等。
2. 试剂：二胺、二酐、催化剂、溶剂等。
四、实验步骤1. 准备原料：将二胺和二酐按一定比例称取，并加入适量的溶剂溶解。
2. 混合：将溶解好的二胺和二酐溶液混合均匀。
3. 缩聚反应：将混合溶液置于电热套中，在一定温度下搅拌反应。
4. 离心分离：反应完成后，将产物离心分离，得到固体产物。
5. 后处理：将固体产物进行干燥、粉碎等后处理。
6. 性能测试：采用核磁共振波谱仪、红外光谱仪等手段对产物进行结构表征；利用力学性能测试仪、电性能测试仪等手段对产物进行性能测试。
五、实验结果与分析1. 核磁共振波谱分析：通过核磁共振波谱分析，确定产物结构符合预期。
2. 红外光谱分析：通过红外光谱分析，证实产物中存在酰亚胺键和亚胺键。
3. 力学性能测试：产物具有较好的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能。
4. 电性能测试：产物具有较低的介电常数和较高的击穿强度等电性能。
1. 本实验成功合成了聚酰亚胺，并对其结构、性能进行了表征。
2. 通过优化合成条件，可提高产物的性能。
3. 聚酰亚胺作为一种具有优异性能的高分子材料，在航空航天、微电子等领域具有广泛的应用前景。
七、实验注意事项1. 实验过程中应严格控制反应条件，如温度、时间等。
2. 操作时应注意安全，防止溶剂挥发和化学品泄漏。
3. 产物后处理过程中，应避免高温、高湿等不良环境因素对产物性能的影响。
八、实验反思本实验成功合成了聚酰亚胺，并对其性能进行了初步研究。
但在实验过程中，仍存在一些不足之处，如实验条件控制不够严格、产物性能有待进一步提高等。
聚酰亚胺的发展状况及应用2cankao
《电介质材料最新进展》论文题目：聚酰亚胺的发展状况及应用班级：高分子08-1班姓名：李晓白学号：0802030118指导教师：张明艳聚酰亚胺的发展状况及应用摘要：聚酰亚胺(Polyimide，PI)是由含二酐和二胺的化合物逐步反应聚合而成的分子主链上含有亚胺环的一类聚合物，聚酰亚胺分子有结构十分稳定的芳杂环，使其具有其他高分子材料无法比拟的优异性能，尤其是耐低温、高温的性能，本文将围绕聚酰亚胺的国内外进展和在各领域的应用进行论述。
关键词：聚酰亚胺、材料、电介质聚酰亚胺是目前为止热稳定性较高、力学性能较好、机械强度较高的电介质材料。
聚酰亚胺具有较好的介电性能：103Hz下介电常数3.4，介电损耗仅0.004～0.007，介电强度100～300KV/mm，而且在很宽广的温度范围和频率范围内仍能保持在很高的水平。
介电常数在室温至4K的整个温度范围内变化很小，约在3.0～3.2之间，介质损耗因数在室温至4.2K的温度范围内随温度的降低而下降，在范围内变化，薄膜材料的击穿电压随低温下降的变化很少。
可见聚酰亚胺是一种综合电气性能较好的绝缘材料，将对它的研究、开发与利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一，对聚酰亚胺进行研究有很强的实用价值[l]。
随着温度升高，它们强度变化小，且具有较强的抗蠕变能力，较好的摩擦性能，优异的绝缘性能;化学性质也稳定，不溶于有机溶剂，耐辐射性较好等。
聚酰亚胺可以用作塑料、复合材料、薄膜、胶粘剂、纤维、泡沫、液晶取向剂、分离膜、光刻胶等。
聚酰亚胺的这些优良性能使其成为在许多领域不可替代的材料。
因此，在保持聚酰亚胺优良特性的同时，增加聚酰亚胺材料在有机溶剂中的溶解能力及降低其刚性以改善它的加工性能，是聚酰亚胺研究的重要课题。
一、聚酰亚胺材料的国内外发展概况1.1国外发展概况作为材料的聚酰亚胺己有四五十年的历史，在性能和合成上有突出优点的聚酰亚胺作为结构材料和功能材料的优点已被人们充分认识，至今为止研究应用也很广泛。
(完整版)聚酰亚胺基础内容相关情况介绍大全.doc
聚酰亚胺相关基础内容介绍大全一、概述聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物，英文名 Polyimide（简称 PI），可分为均苯型 PI、可溶性 PI、聚酰胺 -酰亚胺（ PAI）和聚醚亚胺（ PEI）四类。
PI 是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围 -200℃~300℃，无明显熔点，具有高绝缘性能。
另外， PI 作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21 世纪最有希望的工程塑料之一。
因其在性能和合成方面的突出特点，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充分的认识，被称为是 "解决问题的能手并认为 " 没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术 "。
二、聚酰亚胺结构式正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺，主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺。
其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物，也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。
相反具有环状结构的聚酰亚胺，特别是五员环状聚酰亚胺已知的品种很多，实用性很强。
因此，一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。
环状聚酰亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。
聚酰亚胺进一步还可分为由芳香族四羧酸和二胺为原料通过缩聚反应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应（或缩加聚）得到的加聚型聚酰亚胺。
其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也是应用最广的，一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。
具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司1960 年开发成功， 1965 年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。
这种聚酰亚胺由于具有刚直的主链且不溶于有机溶剂，而且还不熔融，所以是用特殊的两步合成法合成制造的。
即是用均苯四甲酸酐 PMDA 和二苯醚二胺 ODA 为原料，合成可溶性聚酰胺酸，在这个聚酰胺酸阶段进行成型加工后，通过加热（当然发生化学反应）脱水环化（亚胺化）得到Kapton 薄膜等一系列聚酰亚胺制品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高分子材料学（论文）题目：聚酰亚胺的研究概况化工学院高分子材料科学与工程专业学号班级材料1102学生姓名指导教师二〇一四年五月聚酰亚胺的研究概况摘要：聚酰亚胺（PI）作为一种综合性能优异的材料，已被广泛的应用。
本文首先对聚酰亚胺的发展历程，国内目前聚酰亚胺的发展状况做了简单介绍。
其次介绍了聚酰亚胺目前比较重要的几种合成方法，着重介绍了聚酰亚胺的性能以及针对其优良的性能聚酰亚胺目前的应用领域。
最后，针对聚酰亚胺存在的缺点，根据国内外一些研究状况，列举了目前比较重要几种改性方向。
通过本文的介绍，可以对聚酰亚胺有一个系统的认识。
关键词：发展历程；合成；性能；应用；改性Abstract: As a comprehensive performance excellent material, polyimide (PI) has been widely used. Firstly, the paper makes a brief introduction about the development process of polyimide, and the current domestic development condition. Secondly, it introduces several more important synthetic methods about the polyimide, and then introduces the properties of the polyimide and its e current applications. Finally, according to its shortcomings and some research at home and abroad, the paper cites several relatively important direction of the current modification. Through the introduction of this article, you can have a good systematic understanding of polyimide.Key Words:development process;synthetic; properties; applications; modification引言随着航空航天，电子信息工业，汽车工业与家用电器等工业的蓬勃发展，对材料的要求越来越高。
因此材料的研究不断朝着高性能化，多功能化，轻量化和低成本化等方面发展。
[1]聚酰亚胺（PI）就是综合性非常优异的材料。
聚酰亚胺是一类以酰亚胺环为特征结构的聚合物。
其中以苯环直接与酰亚胺环相连的聚合物最为重要。
其分子的通式如下：O OO聚酰亚胺具有高强度、高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能，被广泛应用于电机电器、电子微电子工业、航空航天工业、汽车工业、机械化工、分离膜、胶黏剂等领域。
目前，聚酰亚胺是在已经工业化的工程塑料中耐热性能最好的品种之一。
[2-6]但普通的聚酰亚胺由于分子链规整性好、刚性大、链间相互作用力强等结构特点而难熔难溶，加工成型困难，应用受到限制。
因此，在保持聚酰亚胺优良综合性能的同时，改善其加工性能，已成为目前研究的热点之一。
[7,8]1 聚酰亚胺的发展历程早在上世纪九十年代，鲍格特(Bogert)和兰绍(Renshaw)在实验室中首次制备了聚酰亚胺，合成路线如下。
但那时聚酰亚胺的本质还未被深入认识，所以它没有受到应有的重视。
[3] O OOH 2NOO H 2NOCH 3OCH 3N O O n将聚酰亚胺作为一种高分子材料研究开始于上个世纪 50 年代，1955 年美国DuPont 公司的 Edwards 与 Robison 申请了世界上第一篇有关 PI 在材料应用方面的专利。
从此，具有高分子量聚酰亚胺材料的合成大量出现并迅速商品化。
1961年DuPont 开发出聚均苯四甲酰亚胺薄膜(Kapton)，1964年开发生产聚均苯四甲酰亚胺膜塑料(Vespel)，1965 年公开报道了该聚合物的薄膜和塑料，继后有关PI 的粘合剂、涂料、泡沫和纤维相继出现。
从此开始了聚酰亚胺(PI)蓬勃发展的时代。
[9, 10]我国对聚酰亚胺的研究开发始于 1962 年，1963 年漆包线问世，1966 年后薄膜、模塑料、粘合剂等相继问世。
[10] 目前，聚酰亚胺主要的几个大品种如均苯型、联苯型、单醚酐型、酮酐型、BMI 型及PMR 型均已得到研究开发。
[9] 在聚酰亚胺树脂及复合材料的研究领域，我国已经具备较高的水平，与发达国家在技术上差距并不大，但在知识产权以及产品的实际开发利用方向差距较大，尤其在新型单体的研制及开发利用方面，是较为薄弱的环节之一。
[1, 9]2 聚酰亚胺的合成[1, 3, 9-13]聚酰亚胺的合成通常是以二酐和二胺为单体，合成方法有熔融缩聚法，溶液缩聚法，界面缩聚法和气相沉积法等。
2.1 熔融缩聚法将单体、催化剂和分子量调节剂等投入反应器中，加热熔融并逐步形成高聚物的过程。
此法在应用上有一定的局限性。
所得聚酷亚胺的熔点必须低于反应温度，以便在缩聚过程中使反应混合物处于熔融状态`。
因此，只有含多个亚甲基脂肪族的二胺才适用于此方法。
2.2 溶液缩聚法溶液缩聚法可分为一步法和两步法两种。
一步法是二酐和二胺在高沸点溶剂中加热直接聚合成聚酰亚胺，而不经过中间产物聚酰胺酸。
两步法是二酐和二胺经两步反应形成。
两步法主要用于制备芳香族。
第一步先将二酐和二胺溶解在极性非质子溶剂中如DMF 、二甲基乙酰胺等，在较低温度下先反应制得预聚体一PAA 溶液，第二步再进行酰亚胺化。
OO H 2N O NH OH2.3 界面缩聚法指在两种互不相容、分别溶有两种单体溶液的界面附近进行缩聚反应。
要求单体活性高、反应速率快、分子质量高、反应温度低。
但由于要采用高反应性单体又要消耗大量溶剂，设备利用率低。
尽管界面缩聚法有许多优点，但工业上实际釆用较少。
2.4 气相沉淀法在高温下将二酐和二胺以气流的形式输送到混炼机内进行混炼，由单体直接制成薄膜。
因需要高温，控制有一定难度。
3 聚酰亚胺的性能与应用3.1 聚酰亚胺的性能[6, 9-11, 13, 14]由于聚酰亚胺结构中带有十分稳定的芳杂环，拥有许多优异的性能：（1） 耐热性聚酰亚胺具有极强的耐热性，TGA 热重分析表示聚酰亚胺分解温度可达500℃—600℃，是现阶段最稳定的聚合物之一。
（2） 耐低温聚酰亚胺材料具有耐超低温特性，即使在超低温的液氮中，不会脆裂，仍能保持一定的机械强度。
（3） 良好的机械性能均苯型聚酰亚胺薄膜 (Kapton) 的拉伸强度为170 MPa 、拉伸模量为3.0 GPa ，而联苯型聚酰亚胺 (Upilex) 的拉伸强度达到400 MPa 、拉伸模量为3 ~ 4 GPa ，增强以后可大于200 GPa 。
（4） 良好的尺寸稳定性聚酰亚胺材料具有极低的热膨胀系数，热膨胀系数一般在2×105 ~ 3×10-5 /℃，联苯型聚酰亚胺的热膨胀系数在1×10-6 /℃，个别产品热膨胀系数可1×10-7 /℃，与金属的热膨胀系数接近。
正是这种低热膨胀系数的特性，PI可广泛应用于柔性印刷电路板的制造。
（5）良好的介电及绝缘性聚酰亚胺材料的介电常数一般在3.0 ~ 3.6之间，当引入氟原子或将纳米级的空气分散其中时，介电常数可降至2.5 ~ 2.7之间，甚至更低。
介电损耗在1×10-3左右，介电强度在100 ~ 300 Kv/mm、体积电阻为1×1017 Ω.cm。
这种低介电常数的聚酰亚胺在微电子行业作为封装材料、绝缘材料的应用提供了保障。
（6）良好的耐辐射性能聚酰亚胺材料在高温、高真空及辐照下稳定，挥发物少。
（7）良好的化学稳定性通常聚酰亚胺不溶于常用有机溶剂，常见的可溶性聚酰亚胺也只是溶解在一些特定的极性有机溶剂中，但聚酰亚胺与其它芳香聚合物一样，不耐浓硫酸、浓硝酸及卤素。
聚酰亚胺对稀酸有较强的耐水解性能，对氧化剂、还原剂的稳定性也较高，特别是在高温下，其稳定性尤为突出。
但一般的品种不耐水解，尤其是碱性水解。
（8）良好的阻燃性聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率极低，高温燃烧后的残碳率常在50％以上，是一种良好的阻热剂及阻燃剂。
（9）无毒及生物相容性聚酰亚胺无毒，且一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性。
聚酰亚胺可用来制造餐具及医疗器械，可经得起上千次的消毒。
（10）聚酰亚胺也有它的缺点：传统的聚酰亚胺不熔不溶，难以加工；制成薄膜硬、脆、强度不好；用于微电子工业时，其热膨胀系数不好；用于光通信工业，透明性差；同时，其粘接性也不是很好。
[8]3.2 聚酰亚胺的应用由于PI具有上述优良的性质，其被广泛的应用于众多领域。
（1）薄膜广泛应用于软板、半导体封装、光伏(太阳能)能源、液晶显示器等电子领域，在电机领域应用于航天军工、机械、汽车等各产业绝缘材料。
主要产品有杜邦的Kapton、宇部兴产的Upilex系列和钟渊的Apical。
透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板；苹果（手机）的防水系统使用杜邦公司的Kapton 聚酰亚胺薄膜等。
[1, 4, 15]（2）涂料聚酰亚胺可用作中小型电机和电器设备的漆包线漆、电机绕组浸渍漆等，还可用于高压大型电机的槽部端部防电晕漆。
[10]如牵引电机、氟里昂冷冻电机线圈的浸渍，以及避雷器元件、雷达仪器等的绝缘处理。
[11]（3）纤维其弹性模量仅次于碳纤维，是先进复合材料的增强剂，可作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。
[9]如做防弹衣，消防服，降落伞及热物料的滤布等。
[6, 12, 13]（4）泡沫塑料用作耐高温的隔热材料。
如飞机上保温防火材料、防辐射材料、高温能量吸收材料、电绝缘材料、耐磨材料和遮蔽材料等。
[3, 9]（5）工程塑料聚酰亚胺可以分为热固性聚酰亚胺和热塑性聚酰亚胺两种。
具有高强度、高模量、尺寸稳定、轻质、耐磨、自润滑、密封性好等优良性质。
[9]主要品种有聚苯硫醚，聚醚矾等。
用于大型电机、核电站、纺织机械、高速包装设备、气体压缩机、轿车刹车片、齿轮轴承（或保护架）、复印机等[4]（6）胶黏剂主要用于高温结构胶黏剂。
[9]主要特点是高强度、耐高温、抗腐蚀、密度小。
用于电子领域中的多片微型组件等[3, 4]（7）复合材料聚酰亚胺复合材料主要包括热固性PMR型聚酰亚胺碳纤维增强复合材料和聚酰亚胺无机（纳米）杂化材料两种类型。
它们机械性能优良、热稳定性好，适合作耐磨及结构材料；同时可以控制无机物含量，便于加工,可用于制造交通工具、飞机部件等；其高阻隔性、各向异性，可用于制造各种容器；优异的光学性能，在光学尤其是非线性光学领域应用广泛。