2.52聚酰亚胺树脂的结构与性能

• 在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作 为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以 减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减 少或消除器件的软误差
• 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHNLCD、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。
d.耐化学药品性： 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
纤维：弹性模量仅 次于碳纤维，作为 高 温介质及放射性 物质的过滤材料和 防弹、防火织物。
2013年3月7日，全球首家，也是唯一一家轶纶生产 商——长春高琦聚酰亚胺材料有限公司在北京主办了 一场特殊的内部品鉴会，向国内主流户外媒体发布了 Orwonderils世界首款聚酰亚胺纤维套绒户外冲锋衣。 特点：金黄色，纤维本身的颜色 保暖且火烧不着 防风、防水系数的都是目前市面上最高的 使用透湿膜，使湿气迅速排出，不产生憋闷感
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例如：当
O C
n O
聚酰亚胺的分子结构与合成
R=
O C
R'=
O
O C O
O HO C N C H O O C N C O
+ n 2HN
O
NH2
C O
O H C N C OH O O C N C O O
n
O
(PAA)
n
(PI)
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聚酰亚胺的结构与性能
芳杂环的共轭效应 含氮五元杂环 芳杂环 高耐热性、 热稳定性、 高力学性能 （高温下保持率很 高） 含氮五元杂环和芳 杂环
聚酰亚胺在航空航天中的应用
热塑性聚酰亚胺复合材料在美国的超音速 飞机计划中也得到了应用。NASA 在 1994 年开始超音速飞机研究，飞行时表面温度 为 177 ℃，要求使用寿命为 60 000 h。现 有的高温树脂基复合材料无法满足超音速 飞机，已确定50 % 的结构材料为以热塑性 聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材 料，每架飞机的用量约为 30 t。 下图为波音公司采用 IM7/PETI-5 材料制造 的机身夹芯板。
• 电-光材料：用作无源或有源波导材料光学开关材料等， 含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明，以聚酰亚胺 作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
薄膜：是聚酰亚胺最早的商品之一，用于电 机的槽绝缘及电缆绕包 材料。主要产品有 杜邦Kapton,宇部兴产的Upilex系列和钟渊 Apical。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的 太阳能电池底版。 涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高 温涂料使用
O C N C O C O O C N O
n
分子链刚性大 分子间作用力强
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聚酰亚胺的性能与应用
a.力学性能： b.热性能： c.电性能：
拉伸、弯曲、压缩强度较高； 突出的抗蠕变性，尺寸稳定性。 主链键能大，不易断裂分解,耐高温。 耐低温性好，很低的热膨胀系数 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 耐油、有机溶剂酸 强氧化剂作用下，发生氧化降解， 不耐碱。 碱和过热水蒸气作用下，发生水解
图 2 为 美国AEC-Able 公司研 制的20 m 太阳帆样机，由伸展 臂和 4 块薄膜构成。薄膜采用 LaＲC-CPI 热塑性聚酰亚胺复 合材料，厚 3． 5 μm。
国内聚酰亚胺在航空航天中的应用现状
中国运载火箭技术研究院在长征三号甲运载火箭的气动机 叶片中采用了碳纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料，该 材料在低温、高速、干摩擦和高磨损等恶劣工作条件下表 现优异，为长征三号甲运载火箭成功完成“嫦娥一号”探 测卫星的发射做出了重要贡献。图为长征三号甲运载火箭。
聚酰亚胺树脂的结构与性能
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聚酰亚胺的分子结构与合成
聚酰亚胺(Polyimide,PI)是指 高分子主链上含有亚胺环的 一类高聚物,由含二胺和二酐 的化合物经逐步聚合制备,结 构式如图所示 例如：当 R=
R'聚酰亚胺（PI） 是一族聚合物的总称 , 理论上 它们可以由任何一种二酐和 二胺 ,在一种适宜的溶剂里合成；分子特征为主链上含有酰亚胺环的一类 聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。反应通式如下：
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