聚酰亚胺性能特点介绍

聚酰亚胺（PI）作为一种特种工程材料，广泛应用于航空、航天、电气电子、半导体工程、微电子及集成电路、纳米材料、液晶显示器、LED 封装、分离膜、激光、机车、汽车、精密机械和自动办公机械等领域。

聚酰亚胺性能特点

作为优秀的特种工程材料，聚酰亚胺的性能可以通吃所有材料品质中的高端性能。

1、适用温度范围广：高温部分：全芳香聚酰亚胺，分解温度500℃左右。长期使用温度-200～300 ℃，无明显熔点。低温部分：－269℃的液态氦中不会脆裂。

2、机械性能强：未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上；均苯型聚酰亚胺的薄膜（Kapton）为170Mpa以上，而联苯型聚酰亚胺（UpilexS）达到400Mpa。

3、绝缘性能好：良好的介电性能，介电常数为3.4左右，引入氟，或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到2.5左右。

4、耐辐射：聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜在5×109rad 快电子辐照后强度保持率为90％。

5、自熄性：聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率低。聚酰亚胺在极高的真空下放气量很少。

6、稳定性：一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不大耐水解。

7、无毒：聚酰亚胺无毒，并经得起数千次消毒。可用来制造餐具和医用器具，有一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性，例如，在血液相容性实验为非溶血性，体外细胞毒性实验为无毒。

聚酰亚胺的合成

聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，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。合成方式可分为缩聚型和加聚型：、

缩聚型聚酰亚胺：以DMF、DMAC、NMP等强极性溶剂，经低温缩聚，形成聚酰胺酸，再经成膜或者纺丝后，高温脱水，形成聚酰亚胺；或以乙酐或叔胺类催化剂，化学脱水，形成聚酰亚胺溶液和粉末。

芳香二酸和二酐，高沸点溶剂下脱水，加热缩聚，形成聚酰亚胺。影响聚酰亚胺合成主要关键点：单体纯度，纯度越高，聚合反应发生越容易。

加聚型聚酰亚胺：主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。其中，现行工业研究推广较为广发的方法：缩聚成聚酰胺酸后，再进一步亚胺化，形成目标聚酰亚胺。

聚酰亚胺材料的瓶颈

1、单体合成：芳香胺合成工艺比较成熟。芳香酸酐，合成工艺较为复杂，纯度不够，且产量有限，从而导致成本居高不下，限制聚酰亚胺发展。

2、聚合工艺中使用的溶剂价格较高，且在体系中残留，难以除去。所需要的高温处理对于能耗以及设备要求较高，限制其发展。

3、酰亚胺生产规模太小，难以形成产业，聚酰亚胺副反应多而且复杂，并且对外信息沟通不畅。

聚酰亚胺材料的应用领域

1、薄膜：此类是聚酰亚胺最早实现商业化的产品形式。现在高端的使用领域为：太阳能基板。

2、涂料：主要依托性能是其介电常数小，类似绝缘，主要应用对象是电器绝缘漆，包裹在电线表层。

3、耐高温复合材料，主要应用与航空航天领域。

4、液晶显示：取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。

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