聚酰亚胺PPT讲稿

聚酰亚胺 聚苯硫醚 聚醚砜类 聚醚酮类
聚酰亚胺 聚苯硫醚 聚醚砜类 聚醚酮类
近30 年来 ,聚酰亚胺的发展较快 ,尤其近 10年来更是有了飞速的发展。1977 年～1979 年在美国化学文摘中登载了1000 多条有关聚酰亚胺的文摘 ,100 多篇 聚酰亚胺文献向美国国家技术服务局登记。1982年～1985 年有聚均苯四甲酰亚 胺申请专利54 件 ,聚酰胺亚胺申请专利 30 件 ,聚醚酰亚胺申请专利 23 件 ,由此 可见聚酰亚胺聚合物的发展速度。
(2) 只要二酐(或四酸)和二胺的纯度合格，不论采用何种缩聚方法，都很 容易获得足够高的分子量，加入单元酐或单元胺还可以很容易地对分子量 进行调控。
(3) 以二酐(或四酸)和二胺缩聚，只要达到等摩尔比，在真空中热处理，可 以将固态的低分子量预聚物的分子量大幅度提高，从而给加工和成粉带来 方便。
碱和过热水蒸气 作用下， 发生水解
e.耐辐射性： 经射线照射后， 强度下降很小。 自熄性聚合物，
发烟率低
聚酰亚胺的合成特点
(1) 聚酰亚胺主要由二元酐和二元胺合成，这两种单体与众多其它杂环聚 合物，如聚苯并咪唑、聚苯并恶唑、聚苯并噻唑、聚喹恶啉及聚喹啉 等的单体比较，原料来源广，合成也较容易。二酐、二胺品种繁多， 不同的组合就可以获得不同性能的聚酰亚胺
• 6、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％。
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聚酰亚胺结构与性能
❖ 7、 聚酰亚胺具有良好的介电性能，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。介电损耗为10-3，介电强度为 100300KV/mm，广成热塑性聚酰亚胺为300KV/mm，体积电 阻为1017Ω/cm。这些性能在宽广的温度范围和频率范围 内仍能保持在较高的水平。
亚胺的品种将会越来越多。国外生产厂家主要集中在美国和日本 ,如美国的通 用电气公司、杜邦公司 ,日本的宇部兴产公司、三井东压化学公司;国内生产厂 家主要是上海合成树脂研究所和长春应用化学研究所。
美国专利分配
欧洲专利分配
聚酰亚胺 聚苯硫醚 聚醚砜类 聚醚酮类
四种已经产业化的耐热聚合物的专利分配
日本专利分配
系数大等。
a.力学性能： 拉伸、弯曲、压缩
强度较高； 突出的抗蠕变性，
尺寸稳定性。
b.热性能： 主链键能大， 不易断裂分解。 耐低温性好，
很低的 热膨胀系数
c.电性能： 优良的电绝缘性能
偶极损耗小， 耐电弧晕性突出，
介电强度高， 随频率变化小
d.耐化学药品性： 耐油、有机溶剂、 酸强氧化剂作用下
发生氧化降解， 不耐碱。
聚酰亚胺结构与性能
• 4、聚酰亚胺的热膨胀系数在2×10-5－3×10-5，广成热塑性聚
酰亚胺3×10-5，联苯型可达10-6℃，个别品种可达10-7。
• 5、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，这个看似缺点的 性能却使聚酰亚胺有别 于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解 回收原料二酐和二胺，例如对于Kapton薄膜，其回收率可达 80％－90％。改变结构也可以得到相当耐水解的品种，如经得 起120℃，500 小时水煮。
❖ 8、聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率低。
• 9、聚酰亚胺在极高的真空下放气量很少。
• 10、聚酰亚胺无毒，可用来制造餐具和医用器具，并经
得起数千次消毒。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。
性 能 （综述）
缺点：熔点太高，不
溶于大多数有机溶剂， 加工流动性不佳，易水 解、吸水性较高及膨胀
史聚合体，如聚醚酰亚胺(PEI) ,并于1982 年正加成型聚酰亚胺、 热塑性聚酰胺。缩合型聚酰亚胺式以Ultem商品名在国际市
场上销售。
4. 1997年日本三井东压化学公司报道了全新的热塑性聚酰亚胺
(Aurum)注塑和挤出成型用的粒料。
到目前为止 ,聚酰亚胺已有 20 多个大品种 ,随着其应用范围的扩大 ,有关聚酰
聚酰亚胺结构与性能
1
大量含氮 五元杂环及芳环
2. 芳杂环的 共轭效应
分子链刚性大 分子间作用力强
高耐热性 和热稳定性
高力学性能
（高温下保持率很高）
聚酰亚胺结构与性能
• 1、 全芳香聚酰亚胺按热重分析，其开始分解温度一般都在
500℃左右。由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解 温度达到600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。
聚
酰 聚酰亚胺的发展简史
亚
胺 的 1.
1908年，PI聚合物开始出现报道，但本质未被认识，因此不 受重视。
发 2. 40年代中期出现一些专利。50年代末制得高分子量的芳族聚 酰亚胺，标志其真正作为一种高分子材料来发展
展 3. 60—80年代，由美杜邦公司、Amoco公司、通用电气公司及 简法罗纳-普朗克公司为代表先后开发出一系列的模制材料和
• 2、聚酰亚胺可耐极低温，如在-269℃的液态氦中不会脆裂。
❖ 3、聚酰亚胺具有优良的机械性能，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（Upilex S）达到400MPa。 作为工程塑料，弹性膜量通常为3-4GPa，纤维可达到200Gpa， 据理论计算，均苯二酐和对苯二胺合成的纤维可达 500GPa， 仅次于碳纤维。
聚酰亚胺课件
聚酰亚胺概述
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，英文名Polyimide(简称PI) ，是目前工程塑料 中耐热性最好的品种之一。
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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"。