聚酰亚胺的改性研究

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聚酰亚胺

耐高温聚酰亚胺的合成及改性研究结果表明，金纳米棒杂化改性的聚酰亚胺薄膜具有优异的效果。

改性后的聚酰亚胺薄膜表面平整且具有发光效果。

金纳米棒杂化改性聚酰亚胺薄膜与纯聚酰亚胺薄膜均具有良好的耐温性，掺杂0.01%含量的金纳米棒粒子具有更好的耐温性，比传统的聚酰亚胺薄膜耐高温温度提高了 10℃左右，但两者的玻璃化转变温度并未发生明显变化。

掺杂了 0.01%含量的金纳米棒粒子后，PI/GNMRs 薄膜产生的了明显的红移现象，红移了 10nm。

聚酰亚胺合成工艺的复杂，耗时较长，耗能较大，原料昂贵，污染较大等一直不能够得到有效的解决。

如何能够制备性能良好，耗能较小，适用范围较广的聚酰亚胺是科学家不断追求的课题。

聚酰亚胺的性能主要包括以下方面：耐高温性由于聚酰亚胺具有相当特殊的体型结构，同时其分子链含有大量的芳香基，如苯环，酰亚胺键等，而芳香基（苯环，酰亚胺键等）具有较高的键能和分子间作用力，需要较高的温度提供能量才能够断裂，所以均能使聚酰亚胺材料具有想当高的耐温温度。

其一般在 500 ℃以上进行热分解。

耐低温性（耐寒性）聚酰亚胺的耐低温性能，是所有高分子材料中少见优越的性能。

据研究发现，聚酰亚胺在超低温液氮中，仍旧能够保持一定较好的机械性能，不会脆裂。

力学性能聚酰亚胺具有优异的力学性能。

聚酰亚胺薄膜的拉伸强度达到了 180 MPa 以上，拉伸模量则能够达到 3.0GPa 以上。

经过一定的增强工艺（例如合金化，增韧化等）加工后，聚酰亚胺拉伸模量可大于 210GPa 以上，较其它高分子材料而言，具有不可逾越的优秀性能。

尺寸稳定性尺寸稳定性，是聚酰亚胺材料常用作制备电路版材料的原因。

这是由于聚酰亚胺材料的热膨胀系数与金属的热膨胀系数相差较小，差值在 1.0-2.0X10-5/℃。

光学性能聚酰亚胺材料具有相当优秀的耐抗辐射性能，能在高温，高真空条件下保持稳定，较少的挥发物。

无毒稳定性聚酰亚胺材料没有毒性，能够用作制备餐具和一些医疗替换用品。

离子注入技术改性聚酰亚胺薄膜的研究进展

护材料的应用性Ｊ。
耐磨损的表面，试样横截面的透射电子显微镜（Ｅ分析ＴＭ）结果表明，在注入层中不存在金属颗粒及ＷＣ复合物，ｗ～ｃ
键可能抑制了钨原子的迁移；注入剂量为１×１ｉｓｅ当０ｏ／ｒｎａ
于：１离子注入是借助于电场力将离子注入基体材料中，（）原则上可将任何元素引入到固体中，而不受固溶度和热平衡的限制；２注入离子在基体中与基体原子混合而无明显界（）
ＳＦ等各种金属或非金属离子）速到几万、ｉｅ、加几十万甚至更高电子伏特，然后注入固体材料表面层的技术。材料经离子注入后，表面层的成分和结构都会改变，进而导致其物
理、学、学性能发生极大变化。化力相对于其它表面改性技术，子注入技术的优越性在离
真空条件下进行，整个过程清洁而无环境污染，注入的材被料或零件不会产生变形，能保持其原有的尺寸精度。
聚酰亚胺（Ｉ是主链中含有酰亚胺环单元的一类芳杂Ｐ）
后，发现薄膜中生成了纳米尺寸的金属纳米颗粒；而用Ｆ、ｅｗ和Ｋ离子对Ｐ薄膜注入却没有发现相应的金属纳米颗粒生Ｉ
成。
环高分子化合物，因其优异的热稳定性、力学性能、耐化学药品性以及高介电性能等，在很多领域都有广泛的应用，尤
其是在核电站、用飞机和太空飞船上。近年来，离子注军用

聚酰亚胺薄膜表面改性研究进展

聚酰亚胺薄膜表面改性研究进展黄　培,阙正波,蒋　英,王晓东(南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,南京210009)摘要聚酰亚胺薄膜因表面光滑和亲水性差,导致其粘接性能低,有必要对其进行表面改性。

从聚酰亚胺薄膜表面性质出发,详细介绍了酸碱处理、等离子处理、离子束和表面接枝等几种不同的聚酰亚胺薄膜表面改性方法及其研究进展。

通过这些改性方法,聚酰亚胺薄膜表面与其他材料的粘接性能得到显著提高。

关键词聚酰亚胺薄膜　表面改性　表面处理中图分类号:TQ245.1 文献标识码:AR esearch Development of Surface Modif ication of Polyimide FilmHU AN G Pei ,QU E Zhengbo ,J IAN G Y ing ,WAN G Xiaodong(State Key Laboratory of Materials 2Oriented Chemical Engineering ,Nanjing University of Technology ,Nanjing 210009)Abstract Due to their hydrophobic surfaces and poor adhesion ,it is essential to modify polyimide surfaces.Based on the surface properties of polyimide film ,the development of surface modification methods of polyimide films ,such as acid 2base treatment ,plasma treatment ,ion beam and grafting modification are introduced and reviewed.Ad 2hesion between polyimide film and other materials is enhanced by these modification methods.K ey w ords polyimide film ,surface modification ,surface treatment　黄培:男,1967年生,博士,教授　E 2mail :phuang @0　引言聚酰亚胺(Polyimide ,简称PI )薄膜以其优异的机械性能、耐高温性能、耐辐射性能、低介电常数和高电阻率等优异性能,广泛应用于微电子行业作为介电空间层、金属薄膜的保护覆盖层和基材,尤其用于挠性覆铜板领域[1-3]。

聚酰亚胺改性

聚酰亚胺的改性研究聚酰亚胺（polyimide，缩写为PI）是指主链上含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。

聚酰亚胺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。

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"。

近年来，为了降低生产成本，人们致力于对单体合成和聚合方法不断进行研究和改进。

目前PI 的合成方法主要有2 大类：通过在聚合过程中或大分子反应中形成酰亚胺环, 或通过已含有酰亚胺环的单体缩聚合成PI。

尽管PI 具有一系列优异的性能，但大多数的PI 存在不溶不熔（少数的PI 溶解必须要用高沸点溶剂）、成型压力大、反应温度高、工艺苛刻等缺点，使其应用在很多方面受到限制。

为此，PI的改性成为人们研究的焦点。

PI改性的主要方法包括结构改进、共混改性、共聚改性、填充改性。

一、PI 的合成PI 是主链上含有酰亚胺基团（酰亚胺环）的一类高分子聚合物，其由有机芳香二酸酐和有机芳香二胺经过熔融缩聚或溶液缩聚法反应生成聚酰胺酸，再经过热或化学酰亚胺化而得到，其中以含有酰酞亚胺结构的聚合物最为重要。

PI 分为热固性和热塑性，其中热固性主要有双马来酰亚胺（BMIs）、降冰片烯封端的PI（PMR–15）、乙炔基封端的PI（ACTP）三大类，热塑性聚酰亚胺有聚醚酰亚胺（PEI）及美国国家航空航天局（NASA）研发的LARC–TPI和LARC–CPI 等。

1、在聚合过程中或在大分子反应中聚合成PI采用二酐与二胺反应聚合成PI 是最普遍的方法，它可以采用一步法和两步法合成。

聚酰亚胺的改性研究进展

时，得的聚合物性能会发生改变。如果全部用全制芳香族的二酐或二胺，合成材料耐热性和强度提高；若使用脂肪族的二酐或二胺，解性会适当增加［溶。使用多种二胺和二酐共缩聚成的ＣＩ以调整Ｐ可
Ｐ开发于２纪６ＩＯ世ｏ年代，由于合成的成本但
较高和加工技术上的限制，很长时间里没有迅速在发展，且商品化的品种很少，限于耐高温、辐射仅耐
方面。到了９Ｏ年代，着合成技术和纺丝方法的改随
收稿日期：２０ —００６６—２７作者简介：唐婷婷（９２一）女，苏无锡人，士研究生，究１８，江硕研方向为聚酰亚胺纤维的结构与性能。
维普资讯
２聚酰亚胺的改性方法
聚酰亚胺可浸渍或流延成膜，可干纺或湿纺也成纤维，直接涂覆成型。在我国，或目前主要以聚均苯四甲酰亚胺薄膜等为主，用领域也主要是薄膜应
进，Ｉ的研究工作又重新开始，别是近年来通过Ｐ特对Ｐ改性，Ｐ材料在很多尖端领域有了新的发Ｉ使Ｉ
佳、易水解等是其不足。对聚酰亚胺合成改性、构改性或与其他材料复合后，原有的一些缺点得到了改善，赋予了新结其并的功能。另对聚酰亚胺的应用前景做了展望。

压敏添加剂改性聚酰亚胺的阻温特性研究

后用液压机冷压成型处理，用可控温烧结炉烧结再固化。所得平板试样厚度为１１—１５ｍ，径约．．ｍ直
为３ｍ５ｍ。
过材料的直流击穿强度就会产生严重干扰航天器敏
感电子电路工作的多频谱脉冲放电现象，重时会严
直接击穿敏感电子元件，至引发导致有机介质局甚
部烧毁的电弧现象。我们在研究中发现，对航天器
２２性能测试．
本文采用西安交通的电阻率进行改性使其在较低静电场下便出现压敏特性，仅能及时以暂态高电导方式不
中图分类号：Ｑ２．；Ｍ２６Ｔ３３７Ｔ０文献标识码：Ａ文章编号：０３３７（０００－０１４１０．０６２１）２０２－０
１引言
航天器运行过程中遇到的空间温度环境非常复
杂，在航天器运行到地球背阴面与向阳面时，表面其温度的变化范围可以达到一１０一２０。高、６℃ ０℃ 低
第２９卷第２期２１００年４月
电工电能新技术
ＡｄｖｎｅｅｈｌｇｆＥｌｃｒｃｌＥｎｇｎｅｉｇａｄＥｎｒｙａｃｄＴｃｎｏｏｙｏｅｔｉａｉｅｒｎｎｅｇ
Ｖｏ．１２９，Ｎｏ２．Ａｐｉ２０ｒｌ０１
聚酰亚胺的阻温特性影响显著，是实验电压频率但
对改性后复合材料的阻温特性影响不大。

低介电常数改性聚酰亚胺材料的研究进展

05018功燧讨科 2021年第5期(52)卷文章编号：1001-9731 (2021 )05-05018-07低介电常数改性聚酰亚胺材料的研究进展*黄兴文朋小康刘荣涛廖松义12，刘屹东12，闵永刚12（1.广东工业大学材料与能源学院，广州510006； 2.东莞华南设计创新院，广东东莞523808）摘要：聚酰亚胺（PI ）广泛应用于电子集成电路的绝缘材料领域。

随着电子通信行业的不断更新换代，信号传输频率逐渐往高频发展（例如5G 通讯），为了满足信号传输速度快、介电损耗低的要求，需要不断地降低印刷线路板（PCB ）绝缘材料的介电常数。

常规聚酰亚胺介电常数偏高，不适合直接用于PCB 的绝缘材料，为满足未来5G 高频通信要求，必须对其进行改性，因此本文综述了低介电常数聚酰亚胺改性的研究进展，并对其进行了展望。

关键词：改性聚酰亚胺；高频通信；低介电常数；低介电损耗；5G 通讯中图分类号：TM215.3 文献标识码:A DOI ：10.3969/j.issn.1001-9731.2021.05.0040引言聚酰亚胺是指一类含有酰亚胺环的聚合物⑴,由二酐和二胺经过逐步聚合反应、亚胺化而成，其分子通式如图1所示。

美国杜邦公司首次商业化聚酰亚胺,商品名为Kpton,到现在聚酰亚胺已经衍生了很多的产品，如联苯型聚酰亚胺⑵和硫醚型聚酰亚胺［］等等。

聚酰亚胺由于具有耐高温、耐电晕、耐辐射性、高强度、高绝缘、低吸湿率、低介电常数和低介电损耗等优异的综合性能,作为特种高分子材料被广泛应用于印刷线路板的绝缘领域。

图1聚酰亚胺分子通式Fig 1 General polyimide molecular formula对于高频天线用的印刷线路板，其信号传输速度与材料的介电常数成反比关系，可用以下公式来描述⑷：“ C 0其中V 为传输速率，C 。

为真空光速为材料介电常数，从式可以看出相对介电常数越小，信号传输速度越快；而另一方面介电损耗则与介电常数成正比关系［5］,介电常数越大，损耗也越大。

聚酰亚胺的改性研究

聚酰亚胺的改性研究聚酰亚胺（Polyamides）是一类具有优异机械性能和耐热性能的高分子材料，由聚酰亚胺类共聚物制成，是高强度、高热稳定性的优质材料。

由于其独特的物理特性，聚酰亚胺已经广泛应用于航空航天、汽车以及建筑工程等领域。

然而，聚酰亚胺在实际应用中往往无法满足用户的要求，因此，改性聚酰亚胺的研究已经成为当前材料科学界的热点研究课题。

聚酰亚胺的改性可以给高分子材料增加新的性能，改善原有性能，从而满足工程需求。

主要的改性方法有物理改性、化学改性和物理化学改性等。

其中，物理改性的方法主要是采用热处理或辐射处理，可以改变材料的形状和微观结构，增加材料的力学强度和抗热性，材料的纤维强度也可以相应地提高。

除了物理改性外，可以通过化学改性来改善聚酰亚胺的性能，如添加热塑性弹性体（TPS）、氟化物、碱金属氧化物等，以提高材料的抗冲击性和耐腐蚀性。

此外，还可以通过物理化学改性技术，如改性聚酰亚胺的热塑性，提高材料的抗热性、耐摩擦及耐冲击性能。

在聚酰亚胺的改性研究中，热交换改性是最常用的一种技术，此项技术可以改变材料的结晶度、微观结构、熔融强度等性能指标，有效改善材料的性能。

同时，还可以用低温改性技术改变聚酰亚胺的熔融指数，从而改变材料的热加工工艺过程，提升材料的加工性能。

此外，还可以通过改性技术改变材料的表面特性，如改变表面硬度、光滑度等，可以有效改善材料的抗冲击性、耐腐蚀性及抗脏等性能。

另外，改性聚酰亚胺也可以用于制备多种复合材料，以满足特定的性能要求。

比如，可以将聚酰亚胺与金属、矿物纤维和石墨等添加剂复合，可以制成轻质、高强度及耐腐蚀性的复合材料。

此外，也可以用改性聚酰亚胺来制备复合功能纤维，如用改性聚酰亚胺和有机硅复合来制备具有防水、防火以及防静电等功能的复合纤维。

综上所述，聚酰亚胺的改性是满足工程研究要求的有效方法，为聚酰亚胺的应用提供了新的性能，从而提高了材料的性能，增加了材料的应用范围。

未来，聚酰亚胺改性技术将越来越受到重视，在工程研究领域的应用会更加广泛。

BPDA／PDA系列聚酰亚胺的共聚改性研究

应，得到一系列含有柔性基团的超高分子量的聚酰亚胺．由于引人了柔性结构单元，提高了聚酰亚胺分子主
链的流动性，由３０ｏＢ．Ｉ降至２３９ｏＰ．／）Ｐ．／３Ｃ（ＰＰ）７．Ｃ（Ｉ４，Ｉ４的拉伸强度高达５３ＭＰ，能溶解于热６６２ａ且
１３１ＢＤ．ＤＰ．．ＰＡＯＡ共聚酰胺酸的合成ＢＤ／ＤＡ：９１的共聚物合成步骤如下：装有机械搅拌器、ＰＡＯＰ／在
温度计、氮气导出人管的干燥四口烧瓶中加人２６７（．９ｍ１ＰＡ０３０２ｇ００１ｍ１ＯＰ．ｇ００ｏＢＤ、．１（．０ｏ）ＤＡ和４９０）１０１（．１ｏＰＡ混合均匀．．８４ｇ００１Ｄ，ｍ）在强烈的机械搅拌下，加人４ＬＤｃ在一０ｍＭＡ．５℃下反应２后开始４ｈ出现爬杆现象，随后结束反应．本反应生成的聚合物相对分子质量受反应条件影响剧烈，通过优化反应温度
Ｖｏ．１Ｎ１１３ｏ．
Ｊｎ．２０ａ０７
文章编号：００５６｛０７０．０２０１０．８２２０）１０８４
ＢＤ／ＤＡ系列聚酰亚胺的共聚改性研究ＰＰＡ
黄超伯，陈飞，彭信文，郭乔辉，侯豪情
的邻氯苯酚等溶剂，加工性能得到改善．
１实验部分
１１主要原料．
联苯四甲酸二酐（ＰＡ）纯度＞９０真空升华；苯醚四羧酸二酐（ＤＡ）纯度 ≥９．％，空升ＢＤ，１９．％，二ＯＰ，９０真华；对苯二胺（Ｄ，ＰＡ）纯度 ≥９％，９真空升华；Ｎ．甲基乙酰胺（ＭＡ）分析纯（国医药集团上海化学Ｎ，二Ｄｃ，中

PTFE的填充改性研究

PTFE的改性研究PTFE的改性研究尽管PTFE具有良好的物化性能，但是也存在一些缺陷，如其机械性能较差、线膨胀系数较大、耐蠕变性差、易冷流、耐磨性差、成型和二次加工困难等，使其应用受到一定限制。

随着我国PTFE产能快速增加，加强PTFE改性技术研究与应用，开发新型高效的PTFE复合材料，已经成为目前国内PTFE的研究与发展方向。

可以通过增强、填充、复配和共混等多种手段对PTFE进行改性，以弥补自身缺陷，主要方法有表面改性、填充改性和共混改性。

一、表面改性PTFE极低的表面活性和不粘性限制了其与其他复合材料的复合，因此必须对PTFE材料进行一定的表面改性，以提高其表面活性。

常用技术有（a），表面活化技术：可以采用高能射线的辐射使其表面脱氟，在一定装置和条件下与其他材料氟化接枝；用一些惰性气体的低温等离子处理PTFE材料，发生碳-氟或碳-碳键的断裂，生成大量自由基以增加PTFE的表面自由能，改善其润湿性和粘接性；将PTFE 浸入熔融的醋酸钾中，在适宜温度下处理形成具有一定活性的活化层；PTFE在一定配比的氢氧化钠、二丙烯基三聚氰胺混合液中加热处理，可以提高其表面活性；PTFE经过一定强度和时间的电晕处理，可以形成可胶接的活化层。

（b），化学腐蚀改性：将PTFE经过一定化学试剂处理可以提高其表面活性，这些化学试剂可以是金属钠的氨溶液、萘钠四氢呋喃溶液、碱金属汞齐、五羰基铁溶液等。

（c ），表面沉积改性：将PTFE浸渍在某些金属氢氧化物的胶体溶液中，使得胶体粒子沉积在PTFE表面，从而增大其湿润性，改善其表面活性，而易于与其他材料复合。

上述表面改性方法主要适应于PTFE薄膜，改性后的薄膜广泛应用于化工防腐衬里、密封制品及润滑装置的设计与制造中。

二、填充改性目前填充PTFE制品是产量最大的PTFE树脂产品，通过在PTFE树脂填充无机类、金属类和有机高聚物类等不同填料来改善PTFE的耐压性、耐磨性和冷却性。

聚酰亚胺改性环氧树脂研究进展_汪小华

1前言环氧树脂( EP ) 有优异的粘结性、良好的热性
能和机械性能, 以其为基体的复合材料已广泛应用于航空航天、电子电气等领域; 然而纯环氧树脂的脆性大、热性能以及电性能等还不能完全满足这些领域高性能材料的要求, 为使其适应更高的要求, 就有必要对环氧树脂进行改性以增强其韧性、热稳定性及电性能[ 1~ 5] 。为得到韧性环氧树脂材料, 人们已经尝试了用橡胶和聚丙烯酸酯改性, 环氧树脂中引入这些聚合物材料提高了它的韧性, 但在提高玻璃化转变温度( T g ) 、使用温度和耐弯曲性方面没有取得较大成果[ 1, 2, 7~ 11] 。近来, 热塑性工程塑料也被用于改性环氧树脂以提高环氧树脂的综合性能[ 6, 8, 11, 12] 。
聚酰亚胺改性环氧树脂研究进展
汪小华, 刘润山, 李立, 范和平
( 湖北省化学研究院, 湖北武汉 430074)
摘要: 用聚酰亚胺改性环氧树脂是得到高性能环氧树脂的有潜力途径。介绍了 2 种合成聚酰亚胺改性环氧树脂的方法: 聚酰亚胺共混改性环氧树脂和聚酰亚胺固化剂固化环氧树脂, 以及其树脂的结构和性能, 并对其应用前景进行了展望。关键词: 环氧树脂; 聚酰亚胺; 耐热性; 韧性中图分类号: T Q323 5, T Q323 7 文献标识码: A 文章编号: 1002- 7432( 2004) 02- 0034- 06
积而具有形成连续相的条件。体系不同的熔融粘度对体系的分相动力学产生不同的影响, 从而对最终相结构产生影响。粘度较低的体系, 相结构可能从相反转逐步过渡到双连续相; 粘度较大的体系, 体系冻结较早而只能呈现相反转结构。
d 固化剂用量的影响: 当固化剂用量与环氧树脂等当量时, P EI 以微球形式分布在环氧连续相中而成为 domain 结构。固化剂用量低于或高于等当量时, 形成了相反转结构, PEI 富集相为连续相, 而环氧以微球形式分布在 PEI 富集相中。 4 聚酰亚胺改性环氧树脂的性能 4 1 耐热性

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。

聚酰亚胺表面化学改性的红外光谱研究

ｌｅａｄａｎｏｕｉｎ．ＩｈｓｐｐｒｈＩｓｒａｅｒｒａｅｎ１ｍｏ／ｉｎｍｉｅｓｌｔｓｎｔｉａｅ，ｔｅＰｕｆｃｓｗｅｅｔｅｔｄｉｌＬＫＯＨｏｕｉｎａｄ５ｍｏ／ｎｏｓｌｔｎｌＬＮＨ２ＣＨ２２ｏ（）ＮＨ２
ＺＨＡＮＧｎ，ＷＵ — ｏ。ＸｉＹｉｙｎｇ，ＨＥｉｙ。Ｓｈ — ｕ（ＪｌｇｆＭａｅｉｌＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎ１Ｃｏｌｅｏｔｒａｃｅｃｎｇｎｅｉｇ．ＨｅｅＵｎｖｒｉｙｏｃｅｃｎｃｎｌｇｅｂｉｉｅｓｔｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，ＳｉａｈａｇＨｅｅ５０８，ｈｊｚｕｎｂｉ００１ｉＣｈｎ；２ＣｌｇｆＭａｅｉｌｃｅｃｎｇｎｅｉｇ．ＨａｂｎＩｓｉｕｅｏｃｎｌｇｉａ．ｌｅｏｔｒａｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｏｅＳｎｒｉｎｔｔｔｆＴｅｈｏｏｙ，ＨａｂｎＨｅｌｎｊｎ５０１ｒｉｉｇｉｇ１００。Ｃｈｎ）ｏａｉａ
ｓｌｔｎｒｓｅｔｖｌｏｕｉｅｐｃｉｅｙ，ａｄｔｅｎｌｚｄｂａｓｏｏｒｅｒｎｆｒｉｆａｅｔｅｕｔｄｔｔｌｒｆｅｔｏ（ｏｎｈｎａａｙｅｙｍｅｎｆＦｕｉｄｔａｓｏｍｎｒｒｄａｔｎａｅｏａｅｌｃｉｎＦＴＩＡＴＲ）Ｒ— ．ＴｈｅｒｓｌｈｗｈｔｔｅｓｒａｅｍｏｉｉａｉｎｉａｇａｕｌｒｃｓｒｍｎｅＯｏｔｒａｄｈｓａｓｌｃｉｉｙｆｒｔｅｇｏｐ，ａｄｔｅｅｕｔｓｏｔａｈｕｆｃｄｆｔｒｄａｐｏｅｓｆｏｉｎｒｔｕｅｎａｅｅｔｔｏｈｒｕｓｎｈｓｃｏｓｖ

无机材料改性聚酰亚胺复合材料的研究进展

综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合成树脂及塑料， 2021， 38（3）： 71*DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2021.03.14聚酰亚胺（PI）是一种主链上含有酰亚胺环的高性能聚合物，具有密度低，力学性能优异，化学稳定性和阻燃性能优良等特点，在航空航天、信息技术、微电子技术、激光等高科技领域具有举足轻重的地位［1-3］。

人们对先进功能材料的要求越来越高，但高生产成本和复杂的生产工艺技术等限制了其广泛应用，这就使制备高性能化、多功能化、低成本化的PI成为引人关注的科研方向。

目前，主要采用化学改性和物理改性的方法。

化学改性主要通过在PI分子结构中引入柔性基团，设计分子结构的异构化等方法，改善其加工性能和功能性；物理改性包括共混改性、共聚改性、填充改性［4］。

填充改性是一种简单有效的改性方法，能够显著提高PI的力学性能、热稳定性、阻燃性能等。

填充改性常用的填料包括无机材料（如碳纳米管，石墨烯，SiO2，二氧化钛等）、金属材料及金属氧化物、芳纶蜂窝芯材（ARHC）等［5-6］。

本文主要综述了无机改性材料对PI性能的影响。

1 石墨烯改性PI石墨烯作为一种质量轻、韧性高、导电性好的碳元素为主的非金属材料［7-8］，其比表面积大、耐磨性好，在惰性空气中温度高达3 000 ℃，而且具有优良的阻燃性能和力学性能［9］。

PI中引入石墨烯，可改善复合材料的隔热性能、阻燃性能、热稳定性和力学性能。

通常，复合材料的阻燃隔热性能增强是由于石墨烯的加入会形成连续排列的无机材料改性聚酰亚胺复合材料的研究进展张玉迪，于浩，徐新宇*（辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001）摘要：综述了近几年国内外有关聚酰亚胺（PI）改性的研究现状，主要介绍了PI填充改性的方法以及填料的类型，并展望了PI的发展前景。

填充改性不仅是一种快速、简单有效的改性方法，而且能够显著提高PI的热稳定性、力学性能、导电性能等。

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。

聚酰亚胺的改性研究新进展

有良好的粘附性可克服Ｐ胶粘附性差的问题从Ｉ
烷偶联剂对聚酰亚胺进行封端，由于硅烷封端聚
酰亚胺末端有可水解基团，解形成的羟基在适水
当条件下可脱水，使材料形成交联结构。根据此原
理，ａＭｅ — ｉＪ对氨基苯基三甲氧基硅ＴｓｉｉＨｕ等用
刘勇王世敏许祖勋董兵海
（湖北大学化学与材料科学学院武汉４０６）３０２
伍甲林
（湖南省衡阳祁东二中衡阳４１１）２２０
摘要综述了近几年聚酰亚胺的改性方法的研究状况。关键词聚酰亚胺；改性；制备；进展
结构改造，共聚、共混等方法改性，大量新型聚酰亚胺高分子材料被合成出来，本文归纳了近十年
来国内外在聚酰亚胺改性及应用方面的研究情
况。
胺制备Ｐ，１由于这类Ｐ中引入了较大的侧基，Ｉ从而降低聚合物分子链的堆积密度，溶剂分子容易
面得到了或正在得到广泛的应用。
然而当聚合物主链中引入有机硅结构单元时，由于ｓ的键能较高，键的旋转自由性较ｉＯ而大，以很好地提高聚酰亚胺的溶解性和柔韧性。可
的二胺合成出的Ｐ具有良好的溶解性，Ｉ可在很多
有机溶剂中溶解比。］
而在ＰＩ中引入扭曲和非共平面结构能防止聚合物分子链紧密堆砌，从而降低分问作用力，提
同时具有低膨胀性，且仍保持其较高的热稳定性。

聚酰亚胺改性

聚酰亚胺的改性研究聚酰亚胺（polyimide，缩写为PI）是指主链上含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。

聚酰亚胺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。

近年来，为了降低生产成本，人们致力于对单体合成和聚合方法不断进行研究和改进。

目前PI 的合成方法主要有2 大类：通过在聚合过程中或大分子反应中形成酰亚胺环, 或通过已含有酰亚胺环的单体缩聚合成PI。

为此，PI的改性成为人们研究的焦点。

PI改性的主要方法包括结构改进、共混改性、共聚改性、填充改性。

1、在聚合过程中或在大分子反应中聚合成PI采用二酐与二胺反应聚合成PI 是最普遍的方法，它可以采用一步法和两步法合成。

热塑性聚酰亚胺及其改性材料的热性能研究

《材料物理》课程论文学生姓名：梁东学号：20140530学院：材料科学与工程学院专业年级：2014级材料化学2班题目：热塑性聚酰亚胺及其改性材料的热性能研究指导教师：梁金老师评阅教师：梁金老师2016年6月摘要聚酰亚胺（PI）是一种高性能聚合物材料，具有优异的机械性能、电性能、耐辐射性能和耐热性能，广泛应用于航空航天、微电子和通讯等高技术领域，成为很有发展前景的材料之一。

但多数 PI 具有不溶不熔的特性，加工成型十分困难，一定程度上限制了其应用范围，因此热塑性聚酰亚胺（TPI）成为发展方向之一。

TPI 不仅具有优异的综合性能，而且更易于加工，生产效率更高，在经济效益和环保方面都优于传统的热固性聚酰亚胺，成为人们开发研制的热点。

TPI 可通过添加纤维提高力学性能，添加润滑剂提高耐磨性能，亦可与其它聚合物共混，使改性材料具有更优异的性能，应用于高科技领域。

目前，对 PI 及其改性材料性能的研究，大多数是关于力学性能和摩擦磨损性能，很少具体研究其热性能。

而聚酰亚胺的热性能，如玻璃化转变温度 Tg、热膨胀系数α是其应用于工业各领域重要的评价指标。

针对以上背景，本文首先测定了一种自主研发的 TPI 的玻璃化转变温度并通过改变分子量大小考察玻璃化转变温度与分子量的关系，及热处理温度和热处理时间对玻璃化转变温度的影响。

结果表明：玻璃化转变温度随数均分子量的增大而增加，采用 Kanig-Ueberreiter 方程关联玻璃化转变温度与数均分子量,其线性拟合度高；由于聚酰亚胺的结构特点——存在自由端基，在高温可发生固相热环化反应，相应其分子量随处理温度的升高和处理时间的延长而增大，表现为聚合物的玻璃化转变温度有所升高。

为了进一步提高 TPI 的性能，扩大其应用范围，使其能在更加苛刻的环境下使用，TPI 的改性研究主要包括纤维增强的 TPI 树脂基复合材料及聚合物共混改性 TPI。

但由于高分子材料的热膨胀系数比纤维、陶瓷等无机材料要大得多，两者复合后，随温度的变化，热应力不仅使高分子和基材剥离，还会产生龟裂和翘曲，模压塑料则产生裂纹等。

聚酰亚胺薄膜的表面处理改性及其粘接性能研究

表 3 不同酸碱浓度处理以及在相同酸碱浓度不同处理时间的剥离强度
表 3 是为不同酸碱浓度处理以及在相同酸碱浓度不同处理时间的剥离强度性能变化。
从表中可以看出，PI 薄膜粘接力在相同酸碱浓度下，随着处理时间的延长而增大；在相同车速的条件下，随着酸碱浓度的增大而增大。
酸碱处理对 PI 表面改性，由于 PI 薄膜不耐强碱，与其接触后，对其表面蚀刻，增大了 PI 薄膜表面的粗糙度，粘结力大幅提高。 2.4 PI 薄膜表面洁净度
收缩率/% 0.13 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04
表 2 不同酸碱浓度处理以及在相同酸碱浓度不同处理时间的力学性能
表 2 为不同酸碱浓度处理以及在相同酸碱浓度不同处理时间的力学性能变化情况。由表中数据可以看出通过酸碱处理后，在不同处理时间、不同酸碱浓度的条件下，PI 薄膜的力学性能和击穿强度下降幅度很小，可谓变化不是很明显，这说明 PI 薄膜表面的被蚀刻造成的质量损失有限。另外，薄膜的收缩率通过一定的烘箱，大幅度改善。
（3）经酸碱处理后，PI 的剥离强度在相同酸碱浓度下，随着处理时间的延长而增大；在相同车速的条件下，随着酸碱浓度的增大而增大，即剥离力从 0.9Kgf/cm 增大到 1.5Kgf/cm。
（4）PI 薄膜表面洁净度明显改善，解决了下游客户因为垃圾造成的质量和生产异常问题。
参考文献：
[1]冯俊杰,任小龙,韩艳霞.国内聚酰亚胺薄膜产品及应用发展[J].绝缘材料,2014,47(5):6-9.
1 实验部分
1.1 主要原料和药品 PI 薄膜：12.5μm，自产；NaOH：分析纯，无锡亚盛化工有限
公司；草酸：工业级，苏州融泉化工有限公司；脱盐水：自制；环氧粘合剂：自制；

环氧树脂-聚酰亚胺树脂研究进展

环氧树脂-聚酰亚胺树脂研究进展环氧树脂(EP)有优异的粘结性、热性能和机械性能，以其为基体的复合材料已广泛应用于航空航天、电子电气等领域；但纯环氧树脂的脆性大，其热性能以及电性能等不能满足这些领域的要求，必需对环氧树脂进展改性以增强其韧性、热稳定性及电性能。

改善脆性的途径有：共聚或共混，使固化产物交联网络疏散；引入适当组分形成互穿网络或两相体系；通过分子设计在分子链中引入柔性链段№]。

但在环氧树脂分子链中引入柔性链段会降低环氧树脂的耐热性。

为得到韧性环氧树脂材料。

人们已尝试用橡胶和聚丙烯酸酯改性，环氧树脂中引入这些聚合物材料提高了其韧性，但在提高玻璃化温度(Tg)、使用温度和耐弯曲性方面未取得成功。

近来，热塑性工程塑料已被用于增韧环氧树脂。

由于这些塑料具有高模量和高玻璃化温度，改性后的环氧树脂的模量和玻璃化温度可以到达甚至超过纯环氧树脂。

聚酰亚胺(包括交联型和缩聚型)是一类性能优异的工程塑料，具有耐上下温性能、突出的机械性能等，广泛应用于对热稳定性、机械性能要求高的领域¨’一引。

在环氧树脂中引入聚酰亚胺或向环氧树脂单体骨架引入亚胺环构造，提高环氧树脂的热稳定性和韧性，取得较为满意的结果。

1聚酰亚胺／环氧树脂共聚或共混1．1热塑性聚酰亚胺／环氧树脂共聚或共混最近，人们对用高性能芳香热塑性聚合物共混增韧热固性树脂做了大量研究，热塑性聚酰亚胺就是其中很重要的一类。

有些聚酰亚胺如聚醚酰亚胺(PEI)等与未固化环氧树脂有很好的相容性和溶解性而已被用于环氧树脂的增韧，由于其玻璃化温度(Tg)与交联环氧树脂网络的取相近，因此在提高环氧树脂抗破坏性的同时。

没有降低(甚至提高)其他关键的层压性能和热／湿性能。

Biolley等用具有相当高玻璃化温度的二苯酮四酸二酐(BTDA)和4.4'-(9-氢-9-亚芴基)二苯胺(FBPA)合成的可溶性热塑性聚酰亚胺改性四缩水甘油基二苯甲烷一二氨基二苯砜环氧树脂体系(TGDDM／DDS／PEI)，增韧效果明显。