聚酰亚胺纤维的简介

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聚酰亚胺纤维的简介

醚类均聚纤维强度4~5cN/dtex，伸长率5%~7%，模量10~12GPa，在300℃经100h后强度保持率为50%~70%，极限氧指数44，耐射线好；酮类共聚纤维具有近似中空的异形断面，强度3.8cN/dtex，伸长率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm，沸水和250℃收缩率各小于0.5%和1%。

制法：前者由均苯四甲酸酐与4,4'-二氨基对苯醚溶液缩聚成聚酰胺酸后湿纺和高温环化而得；后者由二苯基甲酮-3,3',4,4'-四甲酸酐与甲苯二异氰酸酯及4,4'-二亚苯基甲烷二异氰酸酯进行溶液共缩聚和湿纺而得。

用途是高温粉尘滤材、电绝缘材料、各类耐高温阻燃防护服、降落伞、蜂窝结构及热封材料、复合材料增强剂及抗辐射材料。

聚酰亚胺有什么用途

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。

2、聚酰亚胺可以由二酐和二胺在极性溶剂，如DMF,DMAC,NMP或THE/甲醇混合溶剂中先进行低温缩聚，获得可溶的聚酰胺酸，成膜或纺丝后加热至 300℃左右脱水成环转变为聚酰亚胺；也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺类催化剂，进行化学脱水环化，得到聚酰亚胺溶液和粉末。二胺和二酐还可以在高沸点溶剂，如酚类溶剂中加热缩聚，一步获得聚酰亚胺。此外，还可以由四元酸的二元酯和二元胺反应获得聚酰亚胺；也可以由聚酰胺酸先转变为聚异酰亚胺，然后再转化为聚酰亚胺。这些方法都为加工带来方便，前者称为PMR法，可以获得低粘度、高固量溶液，在加工时有一个具有低熔体粘度的窗口，特别适用于复合材料的制造；后者则增加了溶解性，在转化的过程中不放出低分子化合物。

3、只要二酐（或四酸）和二胺的纯度合格，不论采用何种缩聚方法，都很容易获得足够高的分子量，加入单元酐或单元胺还可以很容易的对分子量进行调控。

4、以二酐（或四酸）和二胺缩聚，只要达到一等摩尔比，在真空中热处理，可以将固态的低分子量预聚物的分子量大幅度的提高，从而给加工和成粉带来方便。

5、很容易在链端或链上引入反应基团形成活性低聚物，从而得到热固性聚酰亚胺。

6、利用聚酰亚胺中的羧基，进行酯化或成盐，引入光敏基团或长链烷基得到双亲聚合物，可以得到光刻胶或用于LB膜的制备。

7、一般的合成聚酰亚胺的过程不产生无机盐，对于绝缘材料的制备特别有利。

8、作为单体的二酐和二胺在高真空下容易升华，因此容易利用气相沉积法在工件，特别是表面凹凸不平的器件上形成聚酰亚胺薄膜。

四、聚酰亚胺的应用：由于上述聚酰亚胺在性能和合成化学上的特点，在众多的聚合物中，很难找到如聚酰亚胺这样具有如此广泛的应用方面，而且在每一个方面都显示了极为突出的性能。

1、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。 2. 涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高温涂料使用。 3. 先进复合材料：用于航天、航空器及火箭部...

聚酰亚胺具体是什么东西？能详细说明下吗

聚酰亚胺 polyimides 主链含重复的酰亚胺基团的聚合物。英文缩写PI。结构为式中Ar1和Ar2代表不同的芳环。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，耐高辐射，耐腐蚀，耐火焰，不吸水，高机械强度。其纤维的拉伸模量达0.882牛顿/旦，模压制品的模量29.4*104牛顿/厘米2，强度7252牛顿/厘米2。此外还有较强的粘合能力。聚酰亚胺常采用溶液缩聚，溶剂为强极性的二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等。二酐与二胺在溶液中先缩合成高分子量的聚酰胺酸，然后逐步加热脱水固化，也可在常温下化学脱水固化。应用最广泛的是由均苯四酸酐和4,4'-二氨基二苯醚合成的聚酰亚胺，国际商品名Kapton。

聚酰亚胺可浸渍或流延成膜，也可干纺或湿纺成纤维，或直接涂覆成型。在航空、航海、空间、原子能、电子工业中广泛应用，也可作耐高温胶粘剂和涂料。聚酰亚胺的加工性能欠佳，可通过共聚改进，但同时会影响它的耐热性和高温机械性能。