高分子材料聚酰亚胺读书报告.ppt

1、聚酰亚胺,聚酰亚胺是分子主中含有酰亚胺基团 的一类芳杂环聚合物，英文名称为polyimide,简称PI。 PI是芳杂环耐高温聚合物中最早工业化的品种，也是工程塑料中耐热性能最好的.聚酰亚胺具有优异的综合性能，如力学性能，优良的电绝缘性，化学稳定性，耐辐射性，阻燃性等。,制备方法 聚酰亚胺的主要品种 特殊性能 应用领域 最新进展,聚酰亚胺的制备方法首先是由芳香族二元酸酐和芳香族二元胺经 缩聚反应生成聚酰胺酸，然后经热转化或者化学转化水形成聚酰亚胺，其分子结构式为：,缩合型 不熔性聚酰亚胺， 如聚均苯四甲酰亚胺 单醚酐型聚酰亚胺 双醚型聚酰亚胺 酮酐型聚酰亚胺,聚酰亚胺 5-降冰片稀-2,3-二酸

2、酐（NA）封端的聚酰亚胺 （热固性） 乙炔基封端的聚酰亚胺 顺丁烯二酸酐封端的聚酰亚胺(双马来酸酐) 改性聚酰亚胺 聚醚酰亚胺（PEI） 聚酯酰亚胺 聚酰胺酰亚胺(PAI),可熔性聚酰亚胺,亚胺,加成型,聚酰亚胺的主要品种：（一）不溶性聚酰亚胺其主要品种是聚均苯二苯醚亚胺，其分子结构为：,（二）可熔性聚酰亚胺：,这种聚酰亚胺在成型时不发生化学交联，可以反复加工。除了耐热性低于均苯型聚酰亚胺外，其他物理性能，力学性能基本相同，可在180-230条件下长期使用。加工方法可以采用模压，挤出，注塑等方法成型，也可进行二次加工。,单醚酐型聚酰亚胺：线性结构，其子式结构式为,（三）双醚酐型聚酰亚胺：可溶可

3、熔分子结构如下：,具有良好的综合性能，长期使用在-180-230范围内。可用模压，注射，挤出等方法。 产品：薄膜，油漆，层压板，胶黏剂,酮酐型聚酰亚胺：与醚酐不同之处：二酐中间以酮替代了醚键，线性聚合物其分子结构是如下：,优良耐热性，耐磨性，阻燃性，电绝缘线，力学性能 其最高使用温度可达260-300，短期使用温度达400，与玻璃，金属具有良好的的粘结力，可溶于丙酮中。 成型方法：模压，层压。挤出，注射，烧结 用途：薄膜，复合材料，层压制品，黏合剂，涂料等，飞机火箭等耐高温结构件。,（三）热固性聚酰亚胺,热固性聚酰亚胺是指分子两端带有可反应火星集团（乙烯基、乙炔基等）的低分子量聚酰亚胺，加热或

4、固化剂存在下依靠活性断脊交联反应形成大分子结构的聚酰亚胺。常用的有以下三种： NA基封端的聚酰亚胺； 乙炔基封端的聚酰亚胺； 顺丁烯二酸酐封端的聚酰亚胺；,（1）NA封端的聚酰亚胺,品种：P105AC,P13N,LaRc-13.PMR-，LaRc-160等牌号； （2）乙炔基封端的聚酰亚胺 突出的耐热性最高连续使用温度为300-370； （3）顺丁烯二酸酐封端的聚酰亚胺 这种类型的聚酰亚胺也成为双马来酸酐，简称BMI。它是一类以马来酰亚胺为活性端基的低分子量化合物，有二元胺和马来酸酐经缩合反应得到。,优点：高活性的双键。可进行均聚也可进行共聚。固化反应属于加成反应，无低分子物析出。固化产物具有

5、耐高温，耐湿热，耐辐照等特性。还具有高模量，高强度，有意的电绝缘性。 缺点：有些比如双马来酸酐脆性大，在一些领域不适用。,四、改性聚酰亚胺,聚醚酰亚胺 聚酯酰亚胺 聚酰胺酰亚胺,聚醚酰亚胺,聚酰亚胺是一种琥珀色透明的热塑性塑料，其分子结构式为： 由于分子中引入柔性的醚键和异丙基，因而聚醚酰亚胺熔体流动性得到很大的改善，可采用普通热塑性塑料的加工方法来加工，如注塑，挤出，热成型。,聚酯酰亚胺聚酰胺酰亚胺聚酯酰亚胺具有芳香族聚酯有意的电性能，力学性能，耐热性能耐溶剂性，耐辐射性，加工性能也好，可以注塑，挤出，压制成型，尺寸稳定性好，成本低。,聚酰胺酰亚胺化学结构式有两种：,（1）力学性能：聚酰亚胺

6、具有优良的力学性能，拉伸强度，弯曲强度以及压缩强度都比较高，而且还具有突出的抗蠕变性能，尺寸稳定性，因此十分适于制作高温下尺寸精度要求高的制品。,（2）耐热性能 聚酰亚胺具有极其优异的耐热性能，这是因为组成聚酰亚胺分子主链的键能大，不易断裂分解。对于全芳香族聚酰亚胺，其热分解温度为500左右，而对于由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，其热分解温度也能达到600，是聚合物中热稳定性最高的品种之一。,（3）电性能 聚酰亚胺分子结构中虽然含有相当数量的极性基团，如羰基，氨基，醚基，硫醚基等，单但因结构对称，玻璃化转变温度高和耐刚性大而影响了极性基团的活动，因此聚酰亚胺仍具有优良的电绝缘性能。在较宽的

7、温度范围内偶极损耗小，而且耐电弧晕性突出，介电强度高，电性能频率变化小。,（4）耐化学药品性 聚酰亚胺可以耐油，耐有机溶剂，耐酸，但在浓硫酸和发烟硝酸等强氧化剂作用下会发生氧化降解，且不耐碱，在碱和过热水蒸气作用下，聚酰亚胺会发生水解。此外，聚酰亚胺还具有很好的耐辐射性，经4.28*107Gy60Co射线照射后 ，强度下降很小。聚酰亚胺为一种自熄聚合物，发烟率低。,聚酰亚胺最新进展,聚砜聚酰亚胺共聚物技术 中科院长春应化所研发成功通过偶联反应直接合成聚砜聚酰亚胺共聚物方法，并在去年获得中国发明专利。应用该合成方法可使聚砜聚酰亚胺共聚物产率达 91100，同时既可省去合成联苯二酐的步骤，又减少了

8、双氯代二酞酰亚胺用量，大大改善了聚合物性能，降低了生产成本。,俄罗斯研究聚酰亚胺/ 纳米碳纤维复合材料,聚酰亚胺纤维是耐热性良好的高分子材料，它具有多种优越的物理性能，在航空航天、防辐射材料、耐高温耐化学材料领域，是很受青睐的高科技纤维之一，俄罗斯高分子化合研究院试验用聚酰亚胺结晶、纳米碳纤维、碳微纤维制造复合材料（碳塑料）。 聚酰亚胺能从熔融物中结晶，结晶的结构可以提高材料的耐热性、耐水性和耐碱性。,聚醚酰亚胺泡沫塑料的研究进展,近年来, 聚合物泡沫材料以其质轻, 比强度、比刚度高, 热和吸声等特性而广泛应用于航空、航天、运输及建筑行业。随着对泡沫塑料的耐高低温性能、绝缘性能、无烟、无毒、易加工等方面要求的进一步提高, 使得目前市场上的聚合物泡沫塑料(如聚烯烃泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料等)不能满足使用要求。因此, 高性能聚合物泡沫塑料的研究开发成为新的研究热点和方向。,聚酰亚胺具有优良的综合性能，可在250的高温 下连续使用，在室温下的拉伸强度可高达200MPa; 康蠕变性能有益，阻燃性能好，具有