耐高温聚合物

实践证明，需要保持其力学性能时，引入刚
性侧基。
[5] 杨进,周雪松,詹怀宇,等. 苯并噁唑侧基聚酰亚胺的制备与性能, 2009. 25(10):124-127.
苯并噁唑侧基聚酰亚胺
3.2 联苯型聚芳醚[6]
增强溶解性以及耐热性
[6] 余义开,蔡明中,王涛,等. 含氰侧基联苯型聚芳醚醚酮酮/芳醚醚酮酮 共聚物的合成与表征[J]. 化工新型材料,2010.38(6):52-53.

O
2.1 聚酰亚胺(PI) [2,3]：
O
N
n

聚酰亚胺是重复单元中含有酰亚胺特征基团 的芳杂环聚合物，由四酸二酐和二胺通过熔 融缩聚或溶液缩聚反应生成聚酰胺酸前驱体， 再经过热的作用或化学方法脱水环化得到的
聚合物材料。
[2] 王海平,王标兵,胡国胜,等. 聚酰亚胺的研究进展及应用[J]. 塑料制造,2007.11:104-107.
主要内容：

1. 基本概念


2. 聚合物种类
3. 研究进展
1. 基本概念
1.1 定义： 一般来说，耐高温聚合物材料通常是指 在250~300oC范围内可以长期使用，或者 能够耐受瞬间高温的聚合物材料。

1.2 特点：
(1)高温下满足一定的尺寸变化要求; (2)熔点要高; (3)5%热失重时的热分解温度要高; (4)在高温下能保持一般的材料特性; (5)在高温下长期工作时也能维持一般的材料特性; (6)材料加工成型简单、容易; (7)具有阻燃或不燃的特性。
聚合物性能
聚合物 Ⅰ Ⅱ BCLBN/TPC 0/100 10/90 η/(dl/g) 0.78 0.75 Tg/oC 180 184 Td/oC 495 498
Ⅲ
Ⅳ Ⅴ Ⅵ
20/80
30/70 40/60 50/50
0.74
0.72 0.70 0.67
187
190 193 196
501
503 506 508
如果满足条件(1)-(5)中的一种聚合物或一种聚合物复合材料，可 以被认为是“耐高温聚合物材料”。
1.3 提高耐热性方法[1]

1.增加分子链的刚性，增强键能


2.提高聚合物的结晶性
3.进行交联
[1] 金日光,华幼卿. 高分子物理 [M]. 北京:化学工业出版社,2006.
2. 聚合物种类：
聚酰亚胺 聚芳醚 聚苯并唑类 新型聚合物
领域。
2.3 聚苯并唑类:

这类聚合物因具有全芳香环刚性棒状的分子
结构，耐热性高、阻燃性好，在空气中几乎
完全不燃烧，长期使用温度达300~370oC，
可耐500oC以上瞬间高温。在400oC以上的高 温条件下仍具有优良的力学性能、电学性能、 自润滑性、耐辐射性、耐水解性、阻燃耐烧 蚀性和良好的高温弯曲强度。

聚酰亚胺的主要制品包括模塑树脂/零 件、电磁线、涂料、胶黏剂和泡沫等。 其中最早商品化和最广泛的应用形式为 薄膜。
[3] 方志宁. 新型聚酰亚胺材料及其合成[J]. 化学工程与装备,2009. 10:124-126.
2.2 聚芳醚：

聚芳醚酮作为一类高性能热塑性特种高 分子材料,具有优异的热、电、机械力 学和抗幅射性能,可作为高性能复合材 料的树脂基体和特种工程塑料,广泛应 用于电子、电气、原子能、航空航天等
聚合物的溶解性能测试

引入极性侧基； 在主链或侧基上引入芳香环或芳香杂环； 增加分子间的作用力。
其中△H为熔融前后的焓变，△S为熔融前后的熵变 增加分子间链段间的相互作用，使△H增加; 增加高分子链内旋转的阻力，使高分子链比较僵硬， 熔融后分子的混乱程度减小


交联高聚物由于链间化学键的存在阻碍 了分子链的运动，不熔不溶，只有加热 到分解温度以上才遭破坏，同时也有利 于提高高聚物的物理力学性能。
3. 研究进展：

随着高科技的发展,人们对耐热性特种 工程塑料提出越来越高的要求,希望在 提高树脂耐热性的同时也能保持其一定 的溶解性，具备一定的功能性。
3.1 可溶性聚酰亚胺[4]

聚酰亚胺存在一些缺点：熔点太高、不溶于 大多数有机溶剂、加工困难、容易水解、吸 水性较高、热膨胀系数较大、成本高等 通过引入含氟基团，在不降低树脂耐热 性能的情况下，尽可能地提高树脂在普通溶 剂中的溶解性，从而提高其加工特性
[4] 王贤明,胡爱军,范琳,等. 可溶性耐高温含氟聚酰亚胺树脂的研究[J]. 现代涂料与涂装, 2007. 10(10):10-11.
3.1.1 含氟聚酰亚胺树脂
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按照两种二酐的比例分组，考察二酐比例对PI树脂溶解性的影响
3.1.2 苯并噁唑侧基聚酰亚胺[5]

在聚酰亚胺大分子主链上引入侧链或侧基， 可以削弱大分子链间的相互作用而使其溶解 性得到改善,所引入的侧链或侧基的性质对力 学性能和耐热性的影响很大。