聚酰亞胺樹脂的結(jié)構(gòu)與性能課件

聚酰亞胺樹脂的結(jié)構(gòu)與性能

1聚酰亞胺(Polyimide,PI)是指高分子主鏈上含有亞胺環(huán)的一類高聚物,由含二胺和二酐的化合物經(jīng)逐步聚合制備,結(jié)構(gòu)式如圖所示例如：當(dāng)聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成2聚酰亞胺(Polyimide,PI)是指高分子主鏈上含有亞胺2聚酰亞胺（PI）是一族聚合物的總稱,理論上它們可以由任何一種二酐和二胺,在一種適宜的溶劑里合成；分子特征為主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結(jié)構(gòu)的聚合物最為重要。反應(yīng)通式如下：聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成2聚酰亞胺（PI）是一族聚合物的總稱,理論上它們可以由3例如：當(dāng)聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成2例如：當(dāng)聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成24聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能3含氮五元雜環(huán)芳雜環(huán)芳雜環(huán)的共軛效應(yīng)高耐熱性、熱穩(wěn)定性、高力學(xué)性能（高溫下保持率很高）含氮五元雜環(huán)和芳雜環(huán)分子鏈剛性大分子間作用力強聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能3含氮五元雜環(huán)芳雜環(huán)芳雜環(huán)的共軛效應(yīng)含氮5聚酰亞胺的性能與應(yīng)用4拉伸、彎曲、壓縮強度較高；突出的抗蠕變性，尺寸穩(wěn)定性。a.力學(xué)性能：主鏈鍵能大，不易斷裂分解,耐高溫。耐低溫性好，很低的熱膨脹系數(shù)b.熱性能：優(yōu)良的電絕緣性能。偶極損耗小，耐電弧暈性突出，介電強度高，隨頻率變化小c.電性能：d.耐化學(xué)藥品性：e.耐輻射性：耐油、有機溶劑酸強氧化劑作用下，發(fā)生氧化降解，不耐堿。堿和過熱水蒸氣作用下，發(fā)生水解經(jīng)射線照射后，強度下降很小。自熄性聚合物，發(fā)煙率低聚酰亞胺的性能與應(yīng)用4拉伸、彎曲、壓縮強度較高；a.力學(xué)性能62013年3月7日，全球首家，也是唯一一家軼綸生產(chǎn)商——長春高琦聚酰亞胺材料有限公司在北京主辦了一場特殊的內(nèi)部品鑒會，向國內(nèi)主流戶外媒體發(fā)布了Orwonderils世界首款聚酰亞胺纖維套絨戶外沖鋒衣。特點：金黃色，纖維本身的顏色保暖且火燒不著防風(fēng)、防水系數(shù)的都是目前市面上最高的使用透濕膜，使?jié)駳庋杆倥懦觯划a(chǎn)生憋悶感纖維：彈性模量僅次于碳纖維，作為高溫介質(zhì)及放射性物質(zhì)的過濾材料和防彈、防火織物。2013年3月7日，全球首家，也是唯一一家軼綸生產(chǎn)商——長春7聚酰亞胺在航空航天中的應(yīng)用圖2為美國AEC-Able公司研制的20m太陽帆樣機，由伸展臂和4塊薄膜構(gòu)成。薄膜采用LaＲC-CPI熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，厚3．5μm。熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料在美國的超音速飛機計劃中也得到了應(yīng)用。NASA在1994年開始超音速飛機研究，飛行時表面溫度為177℃，要求使用壽命為60000h?，F(xiàn)有的高溫樹脂基復(fù)合材料無法滿足超音速飛機，已確定50%的結(jié)構(gòu)材料為以熱塑性聚酰亞胺為基體樹脂的碳纖維增強復(fù)合材料，每架飛機的用量約為30t。下圖為波音公司采用IM7/PETI-5材料制造的機身夾芯板。聚酰亞胺在航空航天中的應(yīng)用圖2為美國AEC-Able8中國運載火箭技術(shù)研究院在長征三號甲運載火箭的氣動機葉片中采用了碳纖維增強的熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，該材料在低溫、高速、干摩擦和高磨損等惡劣工作條件下表現(xiàn)優(yōu)異，為長征三號甲運載火箭成功完成“嫦娥一號”探測衛(wèi)星的發(fā)射做出了重要貢獻。圖為長征三號甲運載火箭。國內(nèi)聚酰亞胺在航空航天中的應(yīng)用現(xiàn)狀中國運載火箭技術(shù)研究院在長征三號甲運載火箭的氣動機葉片中采用9在微電子器件中的應(yīng)用：用作介電層進行層間絕緣，作為緩沖層可以減少應(yīng)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。電-光材料：用作無源或有源波導(dǎo)材料光學(xué)開關(guān)材料等，含氟的聚酰亞胺在通訊波長范圍內(nèi)為透明，以聚酰亞胺作為發(fā)色團的基體可提高材料的穩(wěn)定性。

在微電子器件中的應(yīng)用：用作介電層進行層間絕緣，作為緩沖層可以10薄膜：是聚酰亞胺最早的商品之一，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