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    文章詳情

    聚酰亞胺的性能與應用

    日期:2024-07-10 03:34
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    摘要: 聚酰亞胺PI的性能與應用 聚酰亞胺是分子結構含有酰亞胺基鏈節的芳雜環(huán)高分子化合物,英文名Polyimide(簡(jiǎn)稱(chēng)PI),可分為均苯型PI,可溶性PI,聚酰胺-酰亞胺(PAI)和聚醚亞胺(PEI)四類(lèi)。 PI是目前工程塑料中耐熱性很好的品種之一,有的品種可長(cháng)期承受290℃高溫短時(shí)間承受490℃的高溫,另外力學(xué)性能、耐疲勞性能、難燃性、尺寸穩定性、電性能都好,成型收縮率小,耐油、一般酸和有機溶劑,不耐堿,有優(yōu)良的耐摩擦,磨耗性能。 PI電子電器方面均有應用, 電子工業(yè)上做印刷線(xiàn)路板、絕緣材料、耐熱性電纜、接線(xiàn)柱、插座等領(lǐng)域。...

    聚酰亞胺PI的性能與應用

    聚酰亞胺是分子結構含有酰亞胺基鏈節的芳雜環(huán)高分子化合物,英文名Polyimide(簡(jiǎn)稱(chēng)PI),可分為均苯型PI,可溶性PI,聚酰胺-酰亞胺(PAI)和聚醚亞胺(PEI)四類(lèi)。
    PI是目前工程塑料中耐熱性很好的品種之一,有的品種可長(cháng)期承受290℃高溫短時(shí)間承受490℃的高溫,另外力學(xué)性能、耐疲勞性能、難燃性、尺寸穩定性、電性能都好,成型收縮率小,耐油、一般酸和有機溶劑,不耐堿,有優(yōu)良的耐摩擦,磨耗性能。 PI電子電器方面均有應用, 電子工業(yè)上做印刷線(xiàn)路板、絕緣材料、耐熱性電纜、接線(xiàn)柱、插座等領(lǐng)域。聚酰亞胺作為一種特種工程材料,已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。

    聚酰亞胺 - 性能
    1、 全芳香聚酰亞胺按熱重分析,其開(kāi)始分解溫度一般都在500℃左右。由聯(lián)苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的聚酰亞胺,熱分解溫度達到600℃,是迄今聚合物中熱穩定性很高的品種之一。
    2、 聚酰亞胺可耐極低溫,如在-269℃的液態(tài)氦中不會(huì )脆裂。
    3、聚酰亞胺具有優(yōu)良的機械性能,未填充的塑料的抗張強度都在100Mpa以上,均苯型聚酰亞胺的薄膜(Kapton)為170Mpa以上,而聯(lián)苯型聚酰亞胺(Upilex S)達到400Mpa。作為工程塑料,彈性膜量通常為3-4Gpa,纖維可達到200Gpa,據理論計算,均苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的纖維可達 500Gpa,僅次于碳纖維。
    4、一些聚酰亞胺品種不溶于有機溶劑,對稀酸穩定,一般的品種不大耐水解,這個(gè)看似缺點(diǎn)的性能卻使聚酰亞胺有別于其他高性能聚合物的一個(gè)很大的特點(diǎn),即可以利用堿性水解回收原料二酐和二胺,例如對于Kapton薄膜,其回收率可達80%-90%。改變結構也可以得到相當耐水解的品種,如經(jīng)得起120℃,500 小時(shí)水煮。
    5、 聚酰亞胺的熱膨脹系數在2×10-5-3×10-5℃,廣成熱塑性聚酰亞胺3×10-5℃,聯(lián)苯型可達10-6℃,個(gè)別品種可達10-7℃。
    6、 聚酰亞胺具有很高的耐輻照性能,其薄膜在5×109rad快電子輻照后強度保持率為90%。
    7、 聚酰亞胺具有良好的介電性能,介電常數為3.4左右,引入氟,或將空氣納米尺寸分散在聚酰亞胺中,介電常數可以降到2.5左右。介電損耗為10-3,介電強度為100-300KV/mm,廣成熱塑性聚酰亞胺為300KV/mm,體積電阻為1017Ω/cm。這些性能在寬廣的溫度范圍和頻率范圍內仍能保持在較高的水平。
    8、 聚酰亞胺是自熄性聚合物,發(fā)煙率低。
    9、 聚酰亞胺在極高的真空下放氣量很少。
    10、 聚酰亞胺無(wú)毒,可用來(lái)制造餐具和*用器具。有一些聚酰亞胺還具有很好的生物相容性,例如,在血液相容性實(shí)驗為非溶血性,體外細胞毒性實(shí)驗為無(wú)毒。

    聚酰亞胺 - 應用
    由于上述聚酰亞胺在性能和合成化學(xué)上的特點(diǎn),在眾多的聚合物中,很難找到如聚酰亞胺這樣具有如此廣泛的應用方面,而且在每一個(gè)方面都顯示了極為突出的性能。
    1、薄膜:是聚酰亞胺很早的商品之一,用于電機的槽絕緣及電纜繞包材料。主要產(chǎn)品有杜邦Kapton,宇部興產(chǎn)的Upilex系列和鐘淵Apical。透明的聚酰亞胺薄膜可作為柔軟的太陽(yáng)能電池底版。
    2. 涂料:作為絕緣漆用于電磁線(xiàn),或作為耐高溫涂料使用。
    3. **復合材料:用于航天、航空器及火箭部件。是耐高溫的結構材料之一。例如美國的超音速客機計劃所設計的速度為2.4M,飛行時(shí)表面溫度為177℃,要求使用壽命為60000h,據報道已確定50%的結構材料為以熱塑型聚酰亞胺為基體樹(shù)脂的碳纖維增強復合材料,每架飛機的用量約為30t。
    4. 纖維:彈性模量?jì)H次于碳纖維,作為高溫介質(zhì)及放射性物質(zhì)的過(guò)濾材料和防彈、防火織物。
    5. 泡沫塑料:用作耐高溫隔熱材料。
    6. 工程塑料:有熱固性也有熱塑型,熱塑型可以模壓成型也可以用注射成型或傳遞模塑。主要用于自潤滑、密封、絕緣及結構材料。廣成聚酰亞胺材料已開(kāi)始應用在壓縮機旋片、活塞環(huán)及特種泵密封等機械部件上。
    7. 膠粘劑:用作高溫結構膠。廣成聚酰亞胺膠粘劑作為電子元件高絕緣灌封料已生產(chǎn)。
    8. 分離膜:用于各種氣體對,如氫/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分離,從空氣烴類(lèi)原料氣及醇類(lèi)中脫除水分。也可作為滲透蒸發(fā)膜及超濾膜。由于聚酰亞胺耐熱和耐有機溶劑性能,在對有機氣體和液體的分離上具有特別重要的意義。
    9. 光刻膠:有負性膠和正性膠,分辨率可達亞微米級。與顏料或染料配合可用于彩色濾光膜,可大大簡(jiǎn)化加工工序。
    10. 在微電子器件中的應用:用作介電層進(jìn)行層間絕緣,作為緩沖層可以減少應力、提高成品率。作為保護層可以減少環(huán)境對器件的影響,還可以對a-粒子起屏蔽作用,減少或消除器件的軟誤差
    11. 液晶顯示用的取向排列劑:聚酰亞胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未來(lái)的鐵電液晶顯示器的取向劑材料方面都占有十分重要的地位。
    12. 電-光材料:用作無(wú)源或有源波導材料光學(xué)開(kāi)關(guān)材料等,含氟的聚酰亞胺在通訊波長(cháng)范圍內為透明,以聚酰亞胺作為發(fā)色團的基體可提高材料的穩定性。
     成都森發(fā)橡塑有限公司