高分子材料与化学

缺点：对缺口敏感性强，易受强碱及无机酸的侵蚀, 不宜长期浸于水中。
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热固性PI的成型加工
用于生产薄膜、层压板、模压塑料、泡沫塑料等。 1）PI薄膜 采用浓度为15％左右、相对粘度为 15-30的聚酰胺 酸溶液连续浸渍或流延等方法制膜。 2）PI模压制品 需先制成PI模塑粉，后模压。 加工条件为：模压温度200-500℃
双醚型PI加热后熔化，并有较好的流动性能， 可进行注塑成型、挤出成型和模压成型。
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PI 结构与性能
① PI的大分子主链中含有大量芳杂环，是一种半梯 形环链聚合物，同时主链中又含有一定数量的醚键，总体 结果为分子呈较大刚性和一定的韧性；由于芳杂环的共扼 效应，使其具有优良的稳定性及耐热性；视不同品种的聚 酰亚胺的分子对称性不同，PI有结晶型和无定形两种。
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热固性PI的成型加工
5）PI的烧结成型：将配制 好的PI粉末加入模具中，不加 压力在300℃下加热l0 min， 然后加压并维持数分钟，最后 在真空烘箱于450℃下处理5min。
DuPont™ Vespel® PI shapes
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热塑性PI
热塑性PI：品种包括聚醚酰亚胺(PEI)、单醚型聚酰 亚胺及双醚型聚酰亚胺等，与热固性PI相比其耐热性能 和力学性能不高，但具有热塑性塑料的加工性能，可成 型形状复杂或薄壁制品。
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PI 结构与性能
加工：单醚型PI适合用模压、层压等方法成型。
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热塑性PI-双醚型聚酰亚胺
3.双醚型聚酰亚胺
结构
O
O
*N
O
O
N
O
n*
O
O
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热塑性PI-双醚型聚酰亚胺
特性 双醚型PI可在-250-230℃下长期使用，具有较
高的拉伸强度和冲击强度，电绝缘性、耐磨性及耐 辐射性能好。 加工
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热塑性PI-单醚型聚酰亚胺
成型加工 ① 薄膜成型：单醚型聚酰胺酸溶液可采用流延法直接 成膜，然后经高温处理进行酰亚胺化，制成薄膜，该薄膜 在340℃左右时具有自粘性。 ② 模压成型：在<20MPa的压力下，升温到340-400℃。 保温3-15min,增加压力到30-40MPa，保持压力冷却到 230℃，解压脱模即可。 ③ 层压成型：将玻璃布浸胶后的坯布经高温脱水酰亚 胺化即可层压。
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高分子材料与化学
特种工程塑料
李Hale Waihona Puke Baidu英 教授 化学与材料科学学院
辽宁石油化工大学
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特种工程塑料
聚酰亚胺（PI） 聚砜（PSU） 聚苯硫醚（PPS） 聚醚酮（PEK） 聚四氟乙烯（PTFE）
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聚酰亚胺 (PI)
主链上含有酰亚胺基团的聚
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热塑性PI-单醚型聚酰亚胺
2.单醚型聚酰亚胺 结构：
O
O
O
*N
N
O
n*
O
O
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热塑性PI-单醚型聚酰亚胺
特性：单醚型PI除耐热性略低于均苯型PI外（可在-
130-230℃下长期使用），其他物理、力学性能均与均苯 型PI相当，可耐苯、油、多数有机溶剂及盐酸的腐蚀。
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PI 结构与性能
② 由于PI有大量含氮的芳环，所以它是难燃品种， 其氧指数可达36。PI气体阻隔性好，吸水率低。
③ PI的力学性能很好，尤其是拉伸强度、耐蠕变性、 耐磨性和摩擦性优良，并且随温度变化不大。例如，均 苯型PI薄膜的拉伸强度高达170MPa，而联苯型PI薄膜的 拉伸强度更高达400MPa，而且不受温度的影响。
合物统称为聚酰亚胺。PI主要有 芳香族和脂肪族两大类。而脂肪 族PI无实用价值。实现工业化的 为芳香族PI又分为：热固性、热 塑性和改性聚酰亚胺三类产品。
O
O
N
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热固性PI
主要包括均苯型PI和联苯型PI；这类PI在高温下没有
明显的软化现象，加工成型困难，但是具有优异的耐热性 和力学性能。
压力21-200 MPa
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热固性PI的成型加工
3）PI层压板：将玻璃布或玻璃毡浸渍聚酸胺酸溶液后 进行层压。
层压加工温度：300-350℃ 压力：15MPa 时间：2h
4）PI泡沫塑料：向聚酰胺酸的DMF溶液中通入氮气， 搅拌形成泡沫均匀的粘稠浆液，注模、300-500℃下加热 15-120s、使聚酰胺酸酰亚胺化、形成PI硬质泡沫塑料。
O
O
Ar：
O
*
N
O
N Ar n * O
C H2
SO2
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均苯型PI： 外观为深褐色不透明固体，在-269-400℃范围内可保
持较高的力学性能，可在-240-260℃的空气中或315℃的 氮气中长期使用;
优点：在高温和高真空下有良好的自润滑和低摩擦性； 电绝缘性能好，耐老化，耐火焰，难燃；低温硬度和尺寸 稳定性好；耐大多数溶剂和油脂等；并耐臭氧和细菌侵蚀；
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热塑性PI-双醚型聚酰亚胺
注塑成型：料筒温度350-370℃ 模具温度160-200℃ 注射压力大于lOMPa
模压成型：成型温度360-390℃ 模压压力10-30MPa 保温时间3min/mm 脱模温度小于200℃
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热塑性PI-聚醚酰亚胺
1.聚醚酰亚胺：又称为聚双酚A四酰亚胺，简称PEI，
最重要的可熔性PI品种，PEI的外观为琥珀色透明或半透
明。
O
O
O
*
N
O N Ar n *
O
O
Ar：
O
PEI 的结构
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热塑性PI-聚醚酰亚胺
特性：
PEI的拉伸强度、弯曲弹性模量、耐蠕变性能优异 拉伸强度是未增强型聚合物中最高的 电绝缘性好，高温、高频下仍能保持良好的介电性能 阻燃性好 耐化学腐蚀性好，对水的稳定性好 耐紫外线辐照性优良，透微波和红外线 耐热温度不如热固性PI，但可在170℃下长期使用
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热塑性PI-聚醚酰亚胺
加工：可用注塑、挤出、吹塑及模压等方法加工，可
制成薄膜 、管材、棒材及复杂结构的精密部件；PEI的 热稳定性好，可多次循环加工而不分解。
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热塑性PI-聚醚酰亚胺
PEI的注射成型条件为： 料筒温度330-340℃ 注射压力49-98MPa 模具温度50-120℃ 保压时间5-10s 冷却时间5-10s