聚酰亚胺的研究概况.doc

高分子材料学（论文）题目：聚酰亚胺的研究概况

化工学院高分子材料科学与工程专业

学号

班级材料1102

学生姓名

指导教师

二〇一四年五月

聚酰亚胺的研究概况

摘要：聚酰亚胺（PI）作为一种综合性能优异的材料，已被广泛的应用。本文首先对聚酰亚胺的发展历程，国内目前聚酰亚胺的发展状况做了简单介绍。其次介绍了聚酰亚胺目前比较重要的几种合成方法，着重介绍了聚酰亚胺的性能以及针对其优良的性能聚酰亚胺目前的应用领域。最后，针对聚酰亚胺存在的缺点，根据国内外一些研究状况，列举了目前比较重要几种改性方向。通过本文的介绍，可以对聚酰亚胺有一个系统的认识。

关键词：发展历程；合成；性能；应用；改性

Abstract: As a comprehensive performance excellent material, polyimide (PI) has been widely used. Firstly, the paper makes a brief introduction about the development process of polyimide, and the current domestic development condition. Secondly, it introduces several more important synthetic methods about the polyimide, and then introduces the properties of the polyimide and its e current applications. Finally, according to its shortcomings and some research at home and abroad, the paper cites several relatively important direction of the current modification. Through the introduction of this article, you can have a good systematic understanding of polyimide.

Key Words:development process;synthetic; properties; applications; modification

引言

随着航空航天，电子信息工业，汽车工业与家用电器等工业的蓬勃发展，对材料的要求越来越高。因此材料的研究不断朝着高性能化，多功能化，轻量化和低成本化等方面发展。[1]

聚酰亚胺（PI）就是综合性非常优异的材料。聚酰亚胺是一类以酰亚胺环为特征结构的聚合物。其中以苯环直接与酰亚胺环相连的聚合物最为重要。其分子的通式如下：

O O

O

聚酰亚胺具有高强度、高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能，被广泛应用于电机电器、电子微电子工业、航空航天工业、汽车工业、机械化工、分离膜、胶黏剂等领域。目前，聚酰亚胺是在已经工业化的工程塑料中耐热性能最好的品种之一。[2-6]

但普通的聚酰亚胺由于分子链规整性好、刚性大、链间相互作用力强等结构特点而难熔难溶，加工成型困难，应用受到限制。因此，在保持聚酰亚胺优良综合性能的同时，改善其加工性能，已成为目前研究的热点之一。[7,8]

1 聚酰亚胺的发展历程

早在上世纪九十年代，鲍格特(Bogert)和兰绍(Renshaw)在实验室中首次制备了聚酰亚胺，合成路线如下。但那时聚酰亚胺的本质还未被深入认识，所以它没有受到应有的重视。[3] O O

O

H 2N

O

O H 2N

OCH 3OCH 3N O O n

将聚酰亚胺作为一种高分子材料研究开始于上个世纪 50 年代，1955 年美国DuPont 公司的 Edwards 与 Robison 申请了世界上第一篇有关 PI 在材料应用方面的专利。从此，具有高分子量聚酰亚胺材料的合成大量出现并迅速商品化。1961年DuPont 开发出聚均苯四甲酰亚胺薄膜(Kapton)，1964年开发生产聚均苯四甲酰亚胺膜塑料(Vespel)，1965 年公开报道了该聚合物的薄膜和塑料，继后有关PI 的粘合剂、涂料、泡沫和纤维相继出现。从此开始了聚酰亚胺(PI)蓬勃发展的时代。[9, 10]

我国对聚酰亚胺的研究开发始于 1962 年，1963 年漆包线问世，1966 年后薄膜、模塑料、粘合剂等相继问世。[10] 目前，聚酰亚胺主要的几个大品种如均苯型、联苯型、单醚酐型、酮酐型、BMI 型及PMR 型均已得到研究开发。[9] 在聚酰亚胺树脂及复合材料的研究领域，我国已经具备较高的水平，与发达国家在技术上差距并不大，但在知识产权以及产品的实际开发利用方向差距较大，尤其在新型单体的研制及开发利用方面，是较为薄弱的环节之一。[1, 9]

2 聚酰亚胺的合成[1, 3, 9-13]

聚酰亚胺的合成通常是以二酐和二胺为单体，合成方法有熔融缩聚法，溶液缩聚法，界面缩聚法和气相沉积法等。

2.1 熔融缩聚法

将单体、催化剂和分子量调节剂等投入反应器中，加热熔融并逐步形成高聚物的过程。此法在应用上有一定的局限性。所得聚酷亚胺的熔点必须低于反应温度，以便在缩聚过程中使反应混合物处于熔融状态`。因此，只有含多个亚甲基

脂肪族的二胺才适用于此方法。

2.2 溶液缩聚法

溶液缩聚法可分为一步法和两步法两种。

一步法是二酐和二胺在高沸点溶剂中加热直接聚合成聚酰亚胺，而不经过中间产物聚酰胺酸。

两步法是二酐和二胺经两步反应形成。两步法主要用于制备芳香族。第一步先将二酐和二胺溶解在极性非质子溶剂中如DMF 、二甲基乙酰胺等，在较低温度下先反应制得预聚体一PAA 溶液，第二步再进行酰亚胺化。 O

O H 2N O NH OH

2.3 界面缩聚法

指在两种互不相容、分别溶有两种单体溶液的界面附近进行缩聚反应。要求单体活性高、反应速率快、分子质量高、反应温度低。但由于要采用高反应性单体又要消耗大量溶剂，设备利用率低。尽管界面缩聚法有许多优点，但工业上实际釆用较少。

2.4 气相沉淀法

在高温下将二酐和二胺以气流的形式输送到混炼机内进行混炼，由单体直接制成薄膜。因需要高温，控制有一定难度。

3 聚酰亚胺的性能与应用

3.1 聚酰亚胺的性能[6, 9-11, 13, 14]

由于聚酰亚胺结构中带有十分稳定的芳杂环，拥有许多优异的性能：

（1） 耐热性

聚酰亚胺具有极强的耐热性，TGA 热重分析表示聚酰亚胺分解温度可达500℃—600℃，是现阶段最稳定的聚合物之一。

（2） 耐低温

聚酰亚胺材料具有耐超低温特性，即使在超低温的液氮中，不会脆裂，仍能保持一定的机械强度。

（3） 良好的机械性能

均苯型聚酰亚胺薄膜 (Kapton) 的拉伸强度为170 MPa 、拉伸模量为3.0 GPa ，而联苯型聚酰亚胺 (Upilex) 的拉伸强度达到400 MPa 、拉伸模量为3 ~ 4 GPa ，增强以后可大于200 GPa 。

（4） 良好的尺寸稳定性

聚酰亚胺材料具有极低的热膨胀系数，热膨胀系数一般在2×105 ~ 3×10-5 /℃，

联苯型聚酰亚胺的热膨胀系数在1×10-6 /℃，个别产品热膨胀系数可1×10-7 /℃，与金属的热膨胀系数接近。正是这种低热膨胀系数的特性，PI可广泛应用于柔性印刷电路板的制造。

（5）良好的介电及绝缘性

聚酰亚胺材料的介电常数一般在3.0 ~ 3.6之间，当引入氟原子或将纳米级的空气分散其中时，介电常数可降至2.5 ~ 2.7之间，甚至更低。介电损耗在1×10-3左右，介电强度在100 ~ 300 Kv/mm、体积电阻为1×1017 ?.cm。这种低介电常数的聚酰亚胺在微电子行业作为封装材料、绝缘材料的应用提供了保障。

（6）良好的耐辐射性能

聚酰亚胺材料在高温、高真空及辐照下稳定，挥发物少。

（7）良好的化学稳定性

通常聚酰亚胺不溶于常用有机溶剂，常见的可溶性聚酰亚胺也只是溶解在一些特定的极性有机溶剂中，但聚酰亚胺与其它芳香聚合物一样，不耐浓硫酸、浓硝酸及卤素。聚酰亚胺对稀酸有较强的耐水解性能，对氧化剂、还原剂的稳定性也较高，特别是在高温下，其稳定性尤为突出。但一般的品种不耐水解，尤其是碱性水解。

（8）良好的阻燃性

聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率极低，高温燃烧后的残碳率常在50％以上，是一种良好的阻热剂及阻燃剂。

（9）无毒及生物相容性

聚酰亚胺无毒，且一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性。聚酰亚胺可用来制造餐具及医疗器械，可经得起上千次的消毒。

（10）聚酰亚胺也有它的缺点：传统的聚酰亚胺不熔不溶，难以加工；制成薄膜硬、脆、强度不好；用于微电子工业时，其热膨胀系数不好；用于光通信工业，透明性差；同时，其粘接性也不是很好。[8]

3.2 聚酰亚胺的应用

由于PI具有上述优良的性质，其被广泛的应用于众多领域。

（1）薄膜

广泛应用于软板、半导体封装、光伏(太阳能)能源、液晶显示器等电子领域，在电机领域应用于航天军工、机械、汽车等各产业绝缘材料。主要产品有杜邦的Kapton、宇部兴产的Upilex系列和钟渊的Apical。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板；苹果（手机）的防水系统使用杜邦公司的Kapton 聚酰亚胺薄膜等。[1, 4, 15]

（2）涂料

聚酰亚胺可用作中小型电机和电器设备的漆包线漆、电机绕组浸渍漆等，还

可用于高压大型电机的槽部端部防电晕漆。[10]如牵引电机、氟里昂冷冻电机线圈的浸渍，以及避雷器元件、雷达仪器等的绝缘处理。[11]

（3）纤维

其弹性模量仅次于碳纤维，是先进复合材料的增强剂，可作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。[9]如做防弹衣，消防服，降落伞及热物料的滤布等。[6, 12, 13]

（4）泡沫塑料

用作耐高温的隔热材料。如飞机上保温防火材料、防辐射材料、高温能量吸收材料、电绝缘材料、耐磨材料和遮蔽材料等。[3, 9]

（5）工程塑料

聚酰亚胺可以分为热固性聚酰亚胺和热塑性聚酰亚胺两种。具有高强度、高模量、尺寸稳定、轻质、耐磨、自润滑、密封性好等优良性质。[9]主要品种有聚苯硫醚，聚醚矾等。用于大型电机、核电站、纺织机械、高速包装设备、气体压缩机、轿车刹车片、齿轮轴承（或保护架）、复印机等[4]

（6）胶黏剂

主要用于高温结构胶黏剂。[9]主要特点是高强度、耐高温、抗腐蚀、密度小。用于电子领域中的多片微型组件等[3, 4]

（7）复合材料

聚酰亚胺复合材料主要包括热固性PMR型聚酰亚胺碳纤维增强复合材料和聚酰亚胺无机（纳米）杂化材料两种类型。它们机械性能优良、热稳定性好，适合作耐磨及结构材料；同时可以控制无机物含量，便于加工,可用于制造交通工具、飞机部件等；其高阻隔性、各向异性，可用于制造各种容器；优异的光学性能，在光学尤其是非线性光学领域应用广泛。[9, 11] 如美国的超音速客机50%的结构材料为以塑性PI 为基体树脂的碳纤维增强的复合材料。[4]

（8）分离膜

聚酰亚胺因其稳定的化学结构、优良的机械性能和高的自由体积，使其在分离混合物气体时能在具有较高渗透通量的同时还保持较高的选择性，可用于有机物（包括液体和气体）的分离。[9]如它可以对H2和N2、N2和O2、CO2和CH4进行分离，也可以将水分从很多气体和液体中分离出来。[13]

（9）光刻胶

分为负性胶和正性胶, 分辨率可达亚微米级。[1, 13]

（10）在微电子领域的应用

聚酰亚胺具有优异的热稳定性、机械性能以及优良的介电性能等，已经广泛应用于微电子器件、印刷线路板，特别是大规模、高密度集成电路的制造中。[9]如在微电子器件上涂覆PI 保护层，可阻滞电子的迁移，防止腐蚀，增加器件的

抗湿能力。[4]

此外，除了上述的应用外，聚酰亚胺还可用作生物相容性材料，取向排列剂，光电材料，质子传输膜，模塑粉，超硬塑料制品以及汽车耐磨材料等。[1, 4, 9, 13]

4 聚酰亚胺的改性研究

4.1 改善溶解性

聚酰亚胺的刚性以及分子间作用力较大导致普通的聚酰亚胺溶解性特别差。在分子结构中引入柔性单元、庞大的侧基或亲溶剂基团、非共面扭曲结构和脂环结构可有效提高PI的有机可溶性。

4.1.1 引入大侧基或亲溶剂基团[7]

含氟聚酰亚胺是这一类典型的代表。其有效降低分子主链间的作用力，但不破坏分子主链的刚性。增加溶解性的同时，与聚酰亚胺一样的耐高温和高模高强，透光性好、折射率低、光损耗小等。[10]

Hsiao等制备了2，2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐单体，制备了不含氟的2，2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐单体。将两个二酐单体分别与一系列二胺单体制得含氟与不含氟的两个体系较高分子量的聚酰亚胺材料。通过比较研究发现，含氟体系的聚酰亚胺材料具有更好的溶解性能、更高的玻璃化温度及热分解温度。[16]

4.1.2 引入柔性单元

在聚酰亚胺分子主链上引入醚键、硅氧键、羰基、烷基基团等柔性基团可以降低链的内旋转能垒，增加链的柔顺性，进而改善溶解性能。[7]

4.1.3 引入非共面扭曲结构

可防止聚合物分子主链紧密堆砌，降低了分子主链间的相互作用力，提高其溶解性。

Zhang Shujiang等制得了一种主链含斯皮罗结构、侧基带三氟甲基的二胺单体—2’,7’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)-斯皮罗(芴-9,9-氧杂蒽)，然后与不同

芳香族二酐经反应得一系列聚酰亚胺。发现，经化学酰亚胺化和热酰亚胺化得到的聚酰亚胺都可以室温或加热溶解于NMP，间甲酚和邻氯苯酚中，与刚性较弱

的二酐合成得到的聚酰亚胺甚至可溶于THF和1,4-二氧己烷。[17]

4.1.4 共聚方法

聚酰亚胺的合成过程中，用两种芳香二胺或芳香二酐，可以制得共聚聚酰亚胺。二胺或二酐单体分子结构上的差异，使对称性和规整性均受到破坏，分子链间距离增大，进而链间相互作用力降低，从而溶解性提高。[7]

Chao Min用4,4’-ODA 与1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPER) 作为混合二胺，以不同比例与二酐PMDA制得一系列聚酰亚胺。当两种二胺单体的含量各占50% 时，共聚聚酰亚胺链不对称、不规整，此时聚酰亚胺溶解性最好，可溶于NMP，

和间甲酚，部分溶于THF 和氯仿。[18]

同时近年来，超支化聚酰亚胺也备受关注。超支化聚合物分子是三维球状结构，链缠结低，溶解性良好。将超支化结构引入到聚酰亚胺大分子链中，可以制得具有优异溶解性和热性能的超支化聚酰亚胺。[7]

4.2 改善力学性能

用石墨烯聚酰亚胺纳米复合材料来改善其性能。Yoonessi等通过逐步缩聚反应制备石墨烯聚酰亚胺纳米复合材料，实验证明，与未被修饰的石墨烯相比，随着石墨烯含量的增加，复合材料的储存弹性模量增加25-30%，然而其Tg没有明显的变化；并且在较高的温度下，复合材料与未修饰的聚酰亚胺有很好的记忆行为，但添加石墨烯的复合材料有更好的回复率。[14]

用介孔二氧化硅改善机械性能。Cheng等用新型的共价键结合的纳米尺度介孔二氧化硅与聚酰亚胺纳米复合材料的合成共聚物，由于介孔二氧化硅在聚酰亚胺中的规则的分散以及纳米介孔中大量的二氧化硅的存在，使复合材料比未修饰的聚酰亚胺在热稳定性，机械性能，吸湿性，断裂伸长率等均有所提高。比如，储存弹性模量增加160%，热分解温度增加37℃左右，Tg增加14.5℃左右，最大断裂伸长率增加66%。[19]

4.3 改善热膨胀系数

Tsai等通过将同时功能化的氮化硼（f-BN）与已与环氧丙烯酸甲酯（g-TrG）接枝的石墨烯与聚酰亚胺混合制得聚酰亚胺复合薄膜，由于聚酰亚胺与f-BN之间的网络结构以及g-TrG和f-BN的相互作用提高了薄膜的众多性能。含有1%的

g-TrG的PI/f-BN复合薄膜的热导率是纯的聚酰亚胺薄膜的16倍；PI/f-BN/g-TrG表现出优异的弹性，热稳定性，机械强度，绝缘性，超低的热膨胀系数，是一种很好的散热薄膜材料。[5]

4.4 其他方面的改性

由于聚酰亚胺的透明性不好，可通过采用脂环族聚酰亚胺改善其透明性。Meador等通过将2,2'-二甲基联苯胺（DMBZ）、3,3′,4,4′-四酸二酐（BPDA）与1,3,5-三氨基苯氧基苯交联形成聚酰亚胺气凝胶，将该制剂用作衬底来制造和测试原型微带贴片天线，并将其与市场上的天线基板作对比。实验证明，聚酰亚胺气凝胶天线基板比市场上的天线基本拥有更好的宽频带，高增益，低损耗的优异特点。这种可以应用于航空航天等领域。[20]

5 总结与展望

聚酰亚胺作为一种综合性优良的材料，在航空、航天、电气、微电子以及汽车灯等高新技术领域有着广泛的应用。今后的聚酰亚胺发展应该集中于以下几个方面：

（1）进一步改善聚酰亚胺的加工性能，溶解性能

（2）降低制造成本

（3）进一步降低其热膨胀系数

（4）开发新型材料，具有特殊功能的新型材料

（5）进一步改善聚酰亚胺的光学特性，加强使其透明化的研究相信，随着科技的不断发展，人类的不断探索，聚酰亚胺所面临的种种问题终将为我们所解决，聚酰亚胺的应用越来越广泛。

参考文献:

[1].宋晓峰, 聚酰亚胺的研究与进展. 纤维复合材料, XXXX(03): 第33-37页.

[2].许梅芳, 虞鑫海与徐永芬, 功能性聚酰亚胺的研究进展. 化工新型材料, XXXX. 41(9): 第1-3,7页.

[3].朱璇等, 聚酰亚胺及其纤维的研究与开发进展(Ⅰ). 合成技术及应用, XXXX(01): 第15-20页.

[4].崔永丽等, 聚酰亚胺的性能及应用. 塑料科技, XXXX(03): 第50-53+64页.

[5].Tsai, M., et al., Flexible Polyimide Films Hybrid with Functionalized Boron Nitride and Graphene Oxide Simultaneously To Improve Thermal Conduction and Dimensional Stability. ACS Applied Materials & Interfaces, XXXX: p. 140527073318006.

[6].冯涛, 含氟聚酰亚胺纳米纤维的制备与性能研究, XXXX, 华南理工大学. 第76页.

[7].姚盼等, 可溶性聚酰亚胺制备研究进展. 工程塑料应用, XXXX(5): 第107-111页.

[8].李友清, 聚酰亚胺的研究. 纤维复合材料, XXXX(03): 第33-37页.

[9].黄孝华, 新型功能性聚酰亚胺的合成与性能研究, XXXX, 上海交通大学. 第150页.

[10].聚酰亚胺_聚醚刚柔嵌段共聚物的制备_性能及应用研究.

[11].王亚平, 石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的制备与性能研究, XXXX, 东华大学. 第80页.

[12].张清华, 陈大俊与丁孟贤, 聚酰亚胺纤维. 高分子通报, XXXX(05): 第66-72页.

[13].李磊, 石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜的制备与研究, XXXX, 吉林大学. 第62页.

[14].Yoonessi, M., et al., Graphene Polyimide Nanocomposites; Thermal, Mechanical, and High-Temperature Shape Memory Effects. ACS Nano, XXXX. 6(9): p. 7644-7655.

[15].任小龙, 聚酰亚胺薄膜工业、产品及应用概况, in 第十四届中国覆铜板技术·市场研讨会XXXX: 中国湖北仙桃. 第9页.

[16].Yang, C., Y. Su and M. Hsu, Organo-soluble and Lightly-colored Fluorinated Polyimides Based on 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]hexafluoropropane Dianhydride and Aromatic Bis(ether amine)s Bearing Pendent Trifluoromethyl Groups. Polymer Journal, XXXX. 38(2): p. 132-144.

[17].Zhang, S., et al., High organosolubility and optical transparency of novel polyimides derived from 2′,7′-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)-spiro (fluorene-9,9′-xanthene). Materials Chemistry and Physics, XXXX. 128(3): p. 392-399.

[18].Chao, M., et al., Synthesis and properties of semicrystalline copolyimides based on 4, 4′-diaminodiphenylether and 1, 3-bis (4-aminophenoxy) benzene. Journal of Macromolecular Science, Part B, XXXX. 51(10): p. XXXX--XXXX. [19].Cheng, C., et al., Effect of Reactive Channel Functional Groups and

Nanoporosity of Nanoscale Mesoporous Silica on Properties of Polyimide Composite. Macromolecules, XXXX. 39(22): p. 7583-7590.

[20].Meador, M.A.B., et al., Low Dielectric Polyimide Aerogels As Substrates for Lightweight Patch Antennas. ACS Applied Materials & Interfaces, XXXX. 4(11): p. 6346-6353.

聚酰亚胺的研究概况.doc

高分子材料学（论文）题目：聚酰亚胺的研究概况 化工学院高分子材料科学与工程专业 学号 班级材料1102 学生姓名 指导教师 二〇一四年五月

聚酰亚胺的研究概况 摘要：聚酰亚胺（PI）作为一种综合性能优异的材料，已被广泛的应用。本文首先对聚酰亚胺的发展历程，国内目前聚酰亚胺的发展状况做了简单介绍。其次介绍了聚酰亚胺目前比较重要的几种合成方法，着重介绍了聚酰亚胺的性能以及针对其优良的性能聚酰亚胺目前的应用领域。最后，针对聚酰亚胺存在的缺点，根据国内外一些研究状况，列举了目前比较重要几种改性方向。通过本文的介绍，可以对聚酰亚胺有一个系统的认识。 关键词：发展历程；合成；性能；应用；改性 Abstract: As a comprehensive performance excellent material, polyimide (PI) has been widely used. Firstly, the paper makes a brief introduction about the development process of polyimide, and the current domestic development condition. Secondly, it introduces several more important synthetic methods about the polyimide, and then introduces the properties of the polyimide and its e current applications. Finally, according to its shortcomings and some research at home and abroad, the paper cites several relatively important direction of the current modification. Through the introduction of this article, you can have a good systematic understanding of polyimide. Key Words:development process;synthetic; properties; applications; modification 引言 随着航空航天，电子信息工业，汽车工业与家用电器等工业的蓬勃发展，对材料的要求越来越高。因此材料的研究不断朝着高性能化，多功能化，轻量化和低成本化等方面发展。[1] 聚酰亚胺（PI）就是综合性非常优异的材料。聚酰亚胺是一类以酰亚胺环为特征结构的聚合物。其中以苯环直接与酰亚胺环相连的聚合物最为重要。其分子的通式如下： O O O 聚酰亚胺具有高强度、高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能，被广泛应用于电机电器、电子微电子工业、航空航天工业、汽车工业、机械化工、分离膜、胶黏剂等领域。目前，聚酰亚胺是在已经工业化的工程塑料中耐热性能最好的品种之一。[2-6]

聚酰亚胺

展开 1 名 词 定 义 2 介 绍 3 概 述 4 分 类

. 1 缩聚型聚酰亚胺 4 . 2 加聚型聚酰亚胺 4 . 3 子类 5 性能 6 质量指标

合 成 途 径 8 应 用 9 展 望 1名词定义 中文名称： 聚酰亚胺 英文名称： polyimide，PI 定义： 重复单元以酰亚胺基为结构特征基团的一类聚合物。具有耐高温、耐腐蚀和优良的电性能。 应用学科： 材料科学技术（一级学科）；高分子材料（二级学科）；塑料（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 2介绍 聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃， 无明显熔点，高绝缘性能，103 赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘材料。

英文名：Polyimide 简称：PI 聚酰亚胺 聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环（-CO-N-CO-）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。聚酰亚胺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，各国都在将聚酰亚胺的研究、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"。 4分类 4.1缩聚型聚酰亚胺 缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。由于缩聚型聚酰亚胺的合成反应是在诸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸点质子惰性的溶剂中进行的，而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺，这些高沸点质子惰性的溶剂在预浸料制备过聚酰亚胺 程中很难挥发干净，同时在聚酰胺酸环化（亚胺化）期间亦有挥发物放出，这就容易在复合材料制品中产生孔隙，难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料的基体树脂，主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。 4.2加聚型聚酰亚胺 由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点，为克服这些缺点，相继开发出了加聚型聚酰亚胺。目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。 ①聚双马来酰亚胺 聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。它与聚酰亚胺相比，性能不差上下，但合成工艺简单，后加工容易，成本低，可以方便地制成各种复合材料制品。但固化物较脆。 ②降冰片烯基封端聚酰亚胺树脂 其中最重要的是由NASA Lewis研究中心发展的一类PMR（for insitu polymerization of monomer reactants, 单体反应物就地聚合）型聚酰亚胺树脂。RMR型聚酰亚胺树脂是将芳香族四羧酸的二烷基酯、芳香族二元胺和5 -降冰片烯-2，3-二羧酸的单烷基酯等单体溶解在一种尝基醇（例如甲醇或乙醇）中，为种溶液可直接用于浸渍纤维。 4.3子类 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)，可分为均苯型P I，可溶性PI，聚酰胺-酰亚胺（PAI）和聚醚亚胺（PEI）四类。

关于编制聚酰亚胺胶项目可行性研究报告编制说明

聚酰亚胺胶项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.sodocs.net/doc/034785695.html, 高级工程师：高建

关于编制聚酰亚胺胶项目可行性研究报告 编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国聚酰亚胺胶产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5聚酰亚胺胶项目发展概况 (12)

聚酰亚胺(PI)纤维产品性能基础数据

连云港奥神聚酰亚胺纤维 聚酰亚胺(PI)纤维产品性能基础数据 1纤维基本参数 表1纤维的力学性能 样品 伸长率（%） 强度（cn/dtex ） 线密度(dtex) PI 10-20 3.5- 4.5 1.5-3 注：纤维长度、卷曲程度可按客户需求定制。 2耐酸特性 T e n s i l e (c N /d t e x ) Time (hr) E l o n g a t i o n (%) Time (hr) 上图是几种特种纤维在80℃、0.1mol/L 的HCl 溶液中，其纤维在不同腐蚀时间后的力学性能变化关系。可见，与其它纤维相比，PI 纤维强度稍有下降，但比P84纤维的耐酸稳定性好，主要是因为我们制备的PI 纤维化学结构有所改进所致。此外，纤维在酸性环境下处理后，其延伸率基本稳定。

3 耐热氧化稳定性 T e n s i l e (c N /d t e x ) Time (hr) E l o n g a t i o n (%) Time (hr) 上图是几种特种纤维在300℃空气气氛中处理后，其强度和延伸率随受热处理时间的变化关系。很明显，我们制备的PI 纤维在几种纤维中的表现是最好的，其延伸率的保持率相对也是最好的。注：PPS 纤维在300℃热处理条件下，已经断裂。 4. 高温裂解特性 100 200 300 400 500 600700800900 20 40 60 80 100 M a s s (%) Temperature (o C) PTFE 1313 P84PI 采用TGA 对几种纤维进行热处理实验（如图）发现，我们的PI 纤维产品具有明显的优势，其5%裂解温度为560℃，最大裂解温度630℃。

聚酰亚胺(PI)项目年终总结报告

聚酰亚胺（PI）项目年终总结报告 一、聚酰亚胺（PI）宏观环境分析 二、2018年度经营情况总结 三、存在的问题及改进措施 四、2019主要经营目标 五、重点工作安排 六、总结及展望

尊敬的xxx投资公司领导： 近年来，公司牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，以提高发展质量和效益为中心，加快形成引领经济发展新常态的体制机制和发展方式，统筹推进企业可持续发展，全面推进开放内涵式发展，加快现代化、国际化进程，建设行业领先标杆。 初步统计，2018年xxx投资公司实现营业收入19577.64万元，同比增长22.21%。其中，主营业业务聚酰亚胺（PI）生产及销售收入为16994.12万元，占营业总收入的86.80%。 一、聚酰亚胺（PI）宏观环境分析 （一）中国制造2025 党的十九大报告明确指出：“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。”这是党中央对当前经济发展大势的科学判断，也是直面新时代主要矛盾，主动适应经济发展新常态的必须选择和紧迫任务。进入新常态，我市面临着发展速度下降、供需矛盾突出、增长动力不足等问题。从表面看是受金融危机影响导致内外整体需求不足，但从更深层次原因考究，则是经济发展已由“量的积累”转向“质的提升”，质量矛盾开始上升到主导位置。当前，我市亟需通过高质量

发展来保持经济持续健康和长期稳定发展。全省各级把加快推进工业 转型升级作为建设现代化经济体系，推动创新发展、绿色发展、高质 量发展的重要支撑，紧紧围绕培育壮大战略性新兴产业，优化提升优 势传统产业，强化创新驱动和质量标准引领，全省工业转型升级呈现 稳中有进、结构优化、创新趋强、质效提升、氛围浓厚、支撑有力的 良好发展态势。 （二）工业绿色发展规划 绿色产品设计示范，推进绿色设计试点示范，开展典型产品绿色 设计水平评价试点，培育一批绿色设计示范企业，制定绿色产品标准。到2020年，创建百家绿色设计示范企业、百家绿色设计中心，力争开 发推广万种绿色产品。以供给侧结构性改革为导向，推进结构节能。 把优化工业结构和能源消费结构作为新时期推进工业节能的重要途径，加强节能评估审查和后评价，进一步提高能耗、环保等准入门槛，严 格控制高耗能行业产能扩张。以钢铁、石化、建材、有色金属等行业 为重点，积极运用环保、能耗、技术、工艺、质量、安全等标准，依 法淘汰落后和化解过剩产能。加快发展能耗低、污染少的先进制造业 和战略性新兴产业，促进生产型制造向服务型制造转变。大力调整产 品结构，积极开发高附加值、低消耗、低排放产品。大力推进工业能

聚酰亚胺基础内容相关情况介绍大全

聚酰亚胺相关基础内容介绍大全 一、概述 聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物，英文名Polyimide（简称PI），可分为均苯型PI、可溶性PI、聚酰胺-酰亚胺（PAI）和聚醚亚胺（PEI）四类。PI是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200℃~300℃，无明显熔点，具有高绝缘性能。另外，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，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。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"解决问题的能手并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。 二、聚酰亚胺结构式 正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺，主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺。其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物，也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。相反具有环状结构的聚酰亚胺，特别是五员环状聚酰亚胺已知的品种很多，实用性很强。因此，一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。环状聚酰亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。

聚酰亚胺进一步还可分为由芳香族四羧酸和二胺为原料通过缩聚反应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应（或缩加聚）得到的加聚型聚酰亚胺。其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也是应用最广的，一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司1960年开发成功，1965年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。

年产500吨聚酰亚胺薄膜项目方案

年产800吨聚酰亚胺薄膜项目 项目时间：-年投资金额： 所在地区：山东项目进程：拟定筹划 山东欧亚化工有限公司年产800吨聚酰亚胺薄膜项目环境影响报告书 （简本） 1 建设项目概况 1.1项目概况 1.1.1建设项目背景 聚酰亚胺薄膜是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料，具有优良的力学性能、电性能、化学稳定性能、抗辐射性能、以及耐高温和耐低温性能。基于目前行业的发展现状，山东欧亚化工有限公司拟在山东省沾化县城北工业园创业二路以东、清风一路以北（占地面积69267m2）投资14000万元建设年产500吨聚酰亚胺薄膜项目。该项目以对硝基苯酚钠、对硝基氯化苯、硝基苯、乙酰胺、固体粗均苯四甲酸二酐等为主体原料，经缩聚、流涎、亚胺化生产聚酰亚胺薄膜。 1.1.2建设内容 拟建项目主要建设内容包括职工宿舍、办公楼、仓库、缩合车间、还原车间、锅炉房、消防循环水池、清净下水池、制氢装置、甲醇罐区、升华与选料车间、二酐车间、聚酰亚胺薄膜车间、分切与涂胶车间、及车间配电室等。该项目建成后，将年产聚酰亚胺薄膜500t，详见表1。 表1项目建设内容一览表

表1项目建设内容一览表（续）

表1项目建设内容一览表（续） 1.1.3生产工艺 拟建项目生产工艺流程包括二硝基二苯醚缩合生产工序、甲醇制氢生产工序、二氨基二苯醚生产工序、均苯四甲酸二酐精制工序以及聚酰亚胺薄膜生产工序等。 1.1.4生产规模 拟建项目投产后，将形成年产500吨聚酰亚胺薄膜的生产规模。 1.1.5建设周期 拟建项目建设期为16个月，拟定于2013年12月底投入试运行。 1.1.6程特性表 表2拟建项目工程特性表 1.2选址合理性分析 1.2.1产业政策符合性分析

聚酰亚胺材料介绍

聚酰亚胺 一、概述 聚酰亚胺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，各国都在将聚酰亚胺的研究、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"。 二、聚酰亚胺的性能 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。 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。 4、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。 5、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℃。 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％。 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100－300KV/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。 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。 三、合成上的多种途径： 聚酰亚胺品种繁多、形式多样，在合成上具有多种途径，因此可以根据各种应用目的进行选择，这种合成上的易变通性也是其他高分子所难以具备的。 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他杂环聚合物，如聚苯并咪唑、聚苯并哑唑、聚苯并噻唑、聚喹哑啉和聚喹啉等单体比较，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。

聚酰亚胺的结构与性能分析及运用

聚酰亚胺的结构与性能分析及运用 李名敏051002109 摘要：聚酰亚胺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，各国都在将聚酰亚胺的研究、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。本文介绍了其基本结构与性能及应用。 关键词：聚酰亚胺；工程塑料；聚合物；结构与性能；应用；结晶度；共轭效应； 分子量 1 引言 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。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"，并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"[1]。 2 聚酰亚胺的基本结构 聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物。均苯型聚酰亚胺是以均苯四甲酸二酐与二胺基二苯醚采用非均相悬浮缩聚法，首先合成出聚酰胺酸(PA酸)再经加热脱水、环化(亚胺化)反应，即得到聚酰亚胺[3]。其亚胺化化学反应式通常为： 在主链重复结构单元中含酰亚胺基团，芳环中的碳和氧以双键相连，芳杂环产生共轭效应，

这些都增强了主键键能和分子间作用力。 3 聚酰亚胺的基本结构与性能的关系 3.1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。聚酰亚胺大量用于薄膜，突出特点是耐热性好。在250℃下，可连续使用70000h以上。在200℃时拉伸强度达98MPa(1000Kgf／cm2)以上；在300℃经1500h的热老化后，其拉伸强度仍可保持在初始值的2／3以上[5]。分子间距离主要决定于分子的三维堆积密度，分子越规整、对称性越强（越有利于结晶），分子堆积密度就越高，分子间距离就越小。对于同种类的分子，结晶的晶相密度总是高于非晶相密度，这就是结晶有利于耐热性提高的原因。分子主链上引入芳香基团，链刚性增大，使无规热运动链段增大，需要更高的温度链段才能运动（这也是对称的硬链段优先结晶的原因），这就是芳香基团的引入有利于耐热性提高的原因。总之分子间作用力越强、分子间距离越小，分子链刚性越大，所需平衡的无规热运动程度（温度）就越高，耐热性就越好[2]。依此推论，耐热性好的材料，应为分子主链是全芳香（大刚性）、分子间作用力强、分子主链无任何取代基（高对称）的材料，而聚酰亚胺这些条件都符合，所以其具有良好的耐热性。 3.2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。聚酰亚胺具有很好的机械性能。作为工程塑料，其弹性模量仅次于碳纤维。纤维增强的PI 塑料的强度[8]、模量能得到进一步提高。聚酰亚胺具有优良的耐磨减摩性，其机械性能随温度波动的变化小，高温下蠕变小，其蠕变速度甚至比铝还小，主要原因是聚酰亚胺分子链中含有大量的芳杂环的共轭效应。 3.3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[7]。聚酰亚胺的大分子中虽然含有相当数量的极性基(如羰基和醚基)，但其电绝缘性优良，原因是羰基纳入五元环，醚键与相邻基团形成共扼体系。使其极性受到限制，同时由于大分子的刚性和较高的玻璃化温度，因此在较宽的温度范围内偶极损耗小，电性能十分优良。同时，聚酰哑胺还具有优异的耐电晕性能。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持较高的水平。 3.4耐化学药品性

聚酰亚胺(PI)项目可行性研究报告

聚酰亚胺(PI)项目可行性研究报告 xxx（集团）有限公司

第一章项目概述 一、项目概况 （一）项目名称 聚酰亚胺(PI)项目 聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103 赫 下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H。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。 （二）项目选址 xxx产业示范园区 对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现 行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。 （三）项目用地规模 项目总用地面积26086.37平方米（折合约39.11亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数59.26%，建筑容积率1.23，建设区域绿化覆盖率6.45%，固定资产投资强度194.40万元/亩。 （五）土建工程指标

项目净用地面积26086.37平方米，建筑物基底占地面积15458.78平 方米，总建筑面积32086.24平方米，其中：规划建设主体工程19797.02 平方米，项目规划绿化面积2069.26平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计114台（套），设备购置费2343.19万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量1217479.46千瓦时，折合149.63吨标准煤。 2、项目年总用水量15344.43立方米，折合1.31吨标准煤。 3、“聚酰亚胺(PI)项目投资建设项目”，年用电量1217479.46千瓦时，年总用水量15344.43立方米，项目年综合总耗能量（当量值）150.94 吨标准煤/年。达产年综合节能量40.12吨标准煤/年，项目总节能率 25.35%，能源利用效果良好。 （八）环境保护 项目符合xxx产业示范园区发展规划，符合xxx产业示范园区产业结 构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可 行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域 生态环境产生明显的影响。 （九）项目总投资及资金构成 项目预计总投资10140.28万元，其中：固定资产投资7602.98万元， 占项目总投资的74.98%；流动资金2537.30万元，占项目总投资的25.02%。

聚酰亚胺的改性研究新进展

聚酰亚胺的改性研究新进展 聚酰亚胺的改性研究新进展 聚酰亚胺(PI)主要有芳香族和脂肪族两大类，脂肪族聚酰亚胺实用性差，实际应用的聚酰亚胺主要是芳香型聚酸亚胺。这类聚合物有着卓越的机械性能，介电性能，耐热、耐辐射及耐腐蚀等特性。应用极其广泛。聚酰亚胺的不足之处是不溶不熔、加工成型难、成本高等。随着社会和科技的发展，对PI的需求量越来越多，对其性能要求越来越高，对其研究越来越深入，近年来，通过组成、结构改造，共聚、共混等方法改性，大量新型聚酰亚胺高分子材料被合成出来，本文归纳了近十年来国内外在聚酰亚胺改性及应用方面的研究情况。 1 分子结构改造 分子结构改造主要有引入柔顺性结构单元、扭曲和非共平面结构、大的侧基或亲溶剂基团、杂环、氟硅等特性原子以及主链共聚等方法 1．1 引入特殊结构单元的聚酰亚胺 在二酐或二胺单体中引入柔性结构单元可提高聚酰亚胺的流动性，提高聚酰亚胺的溶解性、熔融性。其中主要方法是在单体中引入醚链，有人用二酐醚合成出了PI，该 PI可溶于NMP、DMF、DMAc等强极性溶剂[ ；也有人用含有长的醚链的二胺合成出的PI具有良好的溶解性，可在很多有机溶剂中溶解比]。 而在PI中引入扭曲和非共平面结构能防止聚合物分子链紧密堆砌，从而降低分问作用力，提高溶解性。通过合成具有扭曲结构的二胺【3]和二酐[ 单体而制得的PI 其溶解性大大的增强，不仅溶于强极性溶剂中甚至可以在一些极性比较弱的溶剂THF中溶解，这是仅仅通过引入柔性基团所办不到的。 同样在大分子链上引入大的侧基或亲溶剂基团，可以在不破坏分子链的刚性的情况下有效降低分子链问的作用力从而提高PI的溶解性。如Liaw 等人[s]用具有大的侧基的联苯基环己基二胺制备P1，由于这类PI中引入了较大的侧基，从而降低聚合物分子链的堆积密度，溶剂分子容易渗入聚合物内，因此具有良好的溶解性能。 1．2 含氟、硅的聚酰亚胺 含氟基团的引入，可以增加聚酰亚胺分子链间的距离，减少分子间的作用力，因而可以溶入许多有机溶剂，同时氟原子有较强的疏水性使聚酰亚胺制品的吸湿率很低，而其有较低的摩尔极化率使得PI的介电常数降低 ]。氟原子具有很大的电负性，可破坏聚酰亚胺分子结构中具有发色功能结构基团的电子云的共轭性，因而透

聚酰亚胺

聚酰亚胺( PI) 聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达 400℃以上，长期使用温度 范围-200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103 赫下介电常数4.0，介电损耗仅 0.004～0.007，属F至H级绝缘材料。 聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）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。 性能： 1.外观淡黄色粉末 2.弯曲强度(20℃) ≥170MPa 3.密度 1.38～1.43g/cm3 4.冲击强度(无缺口) ≥28kJ/m2 5.拉伸强度≥100 MPa 6.维卡软化点 >270℃ 7.吸水性(25℃，24h) 8.伸长率 >120% 钛酸钡 分子式:BaTiO 分子量:233.1922性状白色粉末熔点1625℃相对密度3 6.017溶解性：溶于浓硫酸、盐酸及氢氟酸，不溶于热的稀硝酸、水和碱。 熔点:1625℃

钛酸钡是一致性熔融化合物，其熔点为1618℃。在此温度以下，1460℃以上结晶出来的钛酸钡属于非铁电的六方晶系6/mmm点群。此时，六方晶系是稳定的。在 1460~130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构。在此结构中Ti4+(钛离子)居于O2-(氧离子)构成的氧八面体中央，Ba2+(钡离子)则处于八个氧八面体围成的空隙中（见右图）。此时的钛酸钡晶体结构对称性极高，因此无偶极矩产生，晶体无铁电性，也无压电性。 随着温度下降，晶体的对称性下降。当温度下降到130℃时，钛酸钡发生顺电-铁电相变。在130~5℃的温区内，钛酸钡为四方晶系4mm点群，具有显着地铁电性，其自发极化强度沿c轴方向，即[001]方向。钛酸钡从立方晶系转变为四方晶系时，结构变化较小。从晶胞来看，只是晶胞沿原立方晶系的一轴（c轴）拉长，而沿另两轴缩短。 当温度下降到5℃以下，在5~-90℃温区内，钛酸钡晶体转变成正交晶系mm2点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度沿原立方晶胞的面对角线[011]方向。为了方便起见，通常采用单斜晶系的参数来描述正交晶系的单胞。这样处理的好处是使我们很容易地从单胞中看出自发极化的情况。钛酸钡从四方晶系转变为正交晶系，其结构变化也不大。从晶胞来看，相当于原立方晶系的一根面对角线伸长了，另一根面对角线缩短了，c轴不变。 当温度继续下降到-90℃以下时，晶体由正交晶系转变为三方晶系3m点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度方向与原立方晶胞的体对角线[111]方向平行。钛酸钡从正交晶系转变成三方晶系，其结构变化也不大。从晶胞来看，相当于原立方晶胞的一根体对角线伸长了，另一根体对角线缩短了。 综上所述，在整个温区(<1618℃)，钛酸钡共有五种晶体结构，即六方、立方、四方、正交、三方，随着温度的降低，晶体的对称性越来越低。在130℃（即居里点）以上，钛酸钡晶体呈现顺电性，在130℃以下呈现铁电性。 这里所说的钛酸钡的介电性质主要指的是钛酸钡陶瓷的介电性质。钛酸钡陶瓷的介电性能基本上和钛酸钡单晶的相似。但由于陶瓷是多晶结构，存在晶粒和晶界。晶粒的大小

聚酰亚胺

1 2007年我国聚酰亚胺的生产能力已达1300吨 2010年1月19 日星期二聚酰亚胺项目将成新的利润增长点 --深圳惠程（002168）调研简报报告起因：2010年1月14日，我们走访了深圳惠程公司，实地参观了公司生产基地，并与公司管理层进行了沟通交流。投资要点： 1、公司主要产品包括：全密闭全绝缘中压电缆分支箱、中压电缆分支箱、低压电缆分支箱等电缆分支箱类产品，硅橡胶电缆附件、电缆插头等高性能硅橡胶绝缘制品，SMC电气设备箱体等高性能复合材料绝缘制品以及相关电力配网设备产品的研发、生产和销售。公司的主要优势在于新型高分子电气绝缘材料技术，SMC（不饱和聚酯树脂）具有机械强度高、材料重量轻、耐腐蚀、耐老化、隔热及绝缘好等特点。 2、SMC箱体较之金属箱体有着先天的竞争优势，而 且深圳惠程在SMC箱体领域具有几近垄断的优势，这保证了公司主营业务年约30％的增长率，我们认为在未来几年该趋势将继续延续。 主要理由有：一、国网公司和南网公司均表示在未来2-3年内追加电网投资，从目前数据来看，国网公司2009年基建项目投资低于预期，而2010年预计将远超去年，主要是因为销售电价的提高缓解了电网公司的资金压力。二、公司募集资金投资基本完成，产能逐步释放，缓解了市场对SMC箱体的需求压力，公司的规模优势将逐步体现出来。 3、我们最为看好公司定向增发项目中的聚酰亚胺纤维产业化项目。聚酰亚胺是一种特种工程材料，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，各国都在将聚酰亚胺的研究、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”，并认为“没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术”。据不完全统计，目前世界上聚酰亚胺的主要生产厂家约有50家，除了美国、西欧和日本外，俄罗斯、中国、印度、韩国、马来西亚以及中国台湾等国家和地区也生产聚酰亚胺。主要的生产厂家有美国杜邦公司、日本三井东亚公司以及日本宇部兴产公司等。目前全球聚酰亚胺的年消费量为6.0万吨左右，美国、欧洲、日本是世界上聚酰亚胺最主要的消费市场。2007年，美国、欧洲、日本聚酰亚胺的消费量分别约为1.8万吨、1.6万吨和0.7万吨。聚酰亚胺在各国家和地区消费构成有所不同，美国主要消费领域是塑料，占消费量的80％左右；欧洲主要消费领域是漆包线漆，占消费量的70％～80％；日本主要消费领域是薄膜和塑料，合计占消费量的95％左右。随着航空航天、汽车，特别是电子工业的持续惊人发展，迫切要求电子设备小型化、轻量化、高功能和高可靠性。聚酰亚胺所具有的优异性能能充分满足上述要求。专家预测世界对聚酰亚胺的需要将以6.0％的速度递增，到 - 2 - 2012年总消费量将达到约8.0万吨。 2007年我国聚酰亚胺的生产能力已达1300吨，产量约为900吨左右，主要的生产厂家有上海合成树脂研究所、河南省沁阳市天益化工公司、溧阳龙沙化工有限公司、常州市广成新型塑料有限公司、蚌埠族光化工有限公司、常熟汇顺化工有限公司、大连瑞泽PI有限公司、石家庄海力精化有限责任公司、溧阳华晶电子材料有限公司、江苏亚宝绝缘材

聚酰亚胺纳滤膜简介及性能表征

聚酰亚胺纳滤膜简介及性能表征 魏亮亮 安康学院化学化工系725000 摘要 随着膜分离技术的不断发展，生产具有稳定性能的纳滤膜迫在眉睫，目前主要的膜分离技术有反渗透(RO)，超滤(UF)，微滤(MF)，透析(Dialysis)，电渗析(ED)以及渗透汽化(PV)。纳滤(NF)是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术。由于其操作压力较低, 对一、二价离子有不同选择性, 对小分子有机物有较高的截留性等特点, 所以近年来发展较快, 国外膜与膜组器已商品化, 因此本文主要介绍聚酰亚胺纳滤膜的制备及其简单的性能评价！ [关键词]：聚酰亚胺，纳滤膜，性能表征

Polyimide Nanfiltration membrane profile and the performance characterization Wei Liangliang AnKang university Department of Chemistry and Chemical Engineering 725000 With the continuous development of the membrane separation technology, the production of the stability of the nanofiltration membrane is around the corner, at present the main membrane separation technology have reverse osmosis (RO), ultrafiltration (UF), the micro filter (MF), Dialysis (Dialysis), electrodialysis (ED) and pervaporation (PV). Nanofiltration (NF) is between the reverse osmosis and ultrafiltration membrane separation technology. Because its operating pressure is low, the price of one, two have different ion selective, organic matter of small molecules have higher intercept characteristics, so have fast development in recent years, foreign film and film group is already commercialization, so this paper mainly introduces the polyimide nanofiltration membrane preparation and simple performance evaluation. [key words] : polyimide, nanofiltration membrane, performance characterization

3一分钟读懂聚酰亚胺PI材料结构与性能

通常所说的聚酰亚胺材料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。 聚酰亚胺结构与性能的关系如下图所示： 聚酰亚胺主要性质如下： 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。

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。 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。 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％。

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 100-300KV/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。 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。 聚酰亚胺PI性质小结： 1、力学性能：拉伸、弯曲、压缩强度较高，突出的抗蠕变性和尺寸稳定性。 2、热性能：主链键能大、不易断裂分解、耐高温、耐低温、低热膨胀系数。

PI情况介绍

聚酰亚胺（PI）情况介绍 一、概述 聚酰亚胺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，各国都在将聚酰亚胺的研究、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"。 二、聚酰亚胺的性能 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。 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。 4、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。 5、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℃。 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％。 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100－300KV/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。 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。 三、合成上的多种途径： 聚酰亚胺品种繁多、形式多样，在合成上具有多种途径，因此可以根据各种应用目的进行选择，这种合成上的易变通性也是其他高分子所难以具备的。 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他杂环聚合物，如聚苯并咪唑、聚苯并哑唑、聚苯并噻唑、聚喹哑啉和聚喹啉等单体比较，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。 2、聚酰亚胺可以由二酐和二胺在极性溶剂，如DMF，DMAC,NMP或THE/甲