聚酰亚胺的改性研究进展
离子注入技术改性聚酰亚胺薄膜的研究进展
耐磨损的表面 ， 试样 横截 面 的透射 电子 显微 镜 （ Ｅ 分析 Ｔ Ｍ） 结果表明 ， 在注入层 中不存在金属颗粒及 ＷＣ复合物 ， ｗ～ ｃ
键 可 能 抑 制 了钨 原 子 的 迁 移 ； 注入 剂量 为 １×１ ｉ ｓ ｅ 当 ０ ｏ ／ｒ ｎ ａ
于 ：１ 离子注入 是借 助于 电场力 将离 子 注入基 体材 料 中 ， （） 原则上可将任何元 素引入到 固体 中， 而不受 固溶度 和热平衡 的限制 ；２ 注入离子在基体 中与基体原 子混合 而无 明显界 （）
Ｓ Ｆ 等各种金属或 非金 属离子 ） 速 到几万 、 ｉ ｅ 、 加 几十 万甚 至更 高电子伏 特 ， 然后注入 固体材料表 面层 的技术 。材料 经 离子 注入 后 ， 表面层 的成 分和结 构都会 改变 ， 进而 导致其 物
理 、 学 、 学 性 能 发生 极 大 变化 。 化 力 相对 于 其 它 表 面 改 性 技 术 ， 子 注 入 技 术 的 优 越 性 在 离
真空条件下进行 ， 整个 过程清 洁而无 环境污染 ， 注入 的材 被 料或零件不会产生变形 ， 能保 持其 原有 的尺寸精度 。
聚 酰 亚 胺 （ Ｉ 是 主 链 中 含 有 酰 亚 胺 环 单 元 的一 类 芳 杂 Ｐ）
后， 发现薄膜中生成了纳米尺寸的金属纳米颗粒 ； 而用 Ｆ 、 ｅ ｗ 和 Ｋ离子对 Ｐ 薄膜注入却没有发现相应的金属纳米颗粒 生 Ｉ
成。
环高分子化合物 ， 因其优 异的热稳 定性 、 力学性能 、 耐化学药 品性 以及 高介 电性能 等 ， 在很 多领域都 有广泛 的应 用 ， 尤
其 是 在 核 电站 、 用 飞 机 和 太 空 飞 船 上 。 近 年 来 ， 离 子 注 军 用
聚酰亚胺的研究及应用进展
聚酰亚胺的研究及应用进展聚酰亚胺是一种高性能高分子材料，具有优异的力学性能、热稳定性、耐化学性等特点。
因此，它在航空航天、电子信息、光电子、汽车制造、医疗设备等领域有着广泛的应用。
本文将探讨聚酰亚胺的研究进展以及其在各个领域的应用。
首先，聚酰亚胺的研究进展可以从合成方法、结构设计以及性能改性等方面进行讨论。
聚酰亚胺的合成方法主要有一步法和二步法。
一步法是指在聚合反应中同时进行酰亚胺化和聚合反应；而二步法是先合成酰亚胺官能团衍生物，再进行聚合反应。
合成方法的选择直接影响到聚酰亚胺的结构和性能。
目前，研究者们已经开发出了很多新的合成方法，如原子转移自由基聚合法、纳米催化剂法等，以提高合成效率和控制聚合过程。
在结构设计方面，研究者们通过合理调控聚合物单元的结构和相对位置，获得了一系列具有特殊性质的聚酰亚胺材料。
例如，通过引入有机亚胺单元，可以获得具有自愈合能力的聚酰亚胺材料；通过引入磺酸基团，可以获得具有良好阻燃性能的聚酰亚胺材料。
此外，通过构建无序结构和随机共聚物的方法，也可以获得聚酰亚胺材料的高可延展性和韧性。
除了结构设计，性能改性是提高聚酰亚胺材料性能的重要途径之一。
研究者们通过添加填料、添加表面活性剂、引入功能团等方法，对聚酰亚胺材料进行改性。
填料的引入不仅可以增加聚酰亚胺的力学强度和硬度，还可以改善其综合性能。
表面活性剂的引入可以提高聚酰亚胺的分散性和降低表面能，从而改善其加工性。
引入功能团可以赋予聚酰亚胺特定的性质，如气体吸附能力、光学性能等。
在应用方面，聚酰亚胺材料具有广泛的应用领域。
在航空航天领域，它被广泛应用于制作航天器外壳、推进剂导向系统和高温结构件等。
由于聚酰亚胺具有优异的耐高温性能和阻燃性能，所以它在这个领域有着重要的地位。
在电子信息领域，聚酰亚胺材料被用作制作高性能柔性电子器件的基材，如柔性电路板、显示屏等。
聚酰亚胺的高热稳定性和低介电损耗使其在这个领域具有独特的优势。
此外，聚酰亚胺材料还被广泛应用于汽车制造、医疗设备制造以及光电子器件等领域。
聚酰亚胺薄膜表面改性研究进展
聚酰亚胺薄膜表面改性研究进展黄 培,阙正波,蒋 英,王晓东(南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,南京210009)摘要 聚酰亚胺薄膜因表面光滑和亲水性差,导致其粘接性能低,有必要对其进行表面改性。
从聚酰亚胺薄膜表面性质出发,详细介绍了酸碱处理、等离子处理、离子束和表面接枝等几种不同的聚酰亚胺薄膜表面改性方法及其研究进展。
通过这些改性方法,聚酰亚胺薄膜表面与其他材料的粘接性能得到显著提高。
关键词 聚酰亚胺薄膜 表面改性 表面处理中图分类号:TQ245.1 文献标识码:AR esearch Development of Surface Modif ication of Polyimide FilmHU AN G Pei ,QU E Zhengbo ,J IAN G Y ing ,WAN G Xiaodong(State Key Laboratory of Materials 2Oriented Chemical Engineering ,Nanjing University of Technology ,Nanjing 210009)Abstract Due to their hydrophobic surfaces and poor adhesion ,it is essential to modify polyimide surfaces.Based on the surface properties of polyimide film ,the development of surface modification methods of polyimide films ,such as acid 2base treatment ,plasma treatment ,ion beam and grafting modification are introduced and reviewed.Ad 2hesion between polyimide film and other materials is enhanced by these modification methods.K ey w ords polyimide film ,surface modification ,surface treatment 黄培:男,1967年生,博士,教授 E 2mail :phuang @0 引言聚酰亚胺(Polyimide ,简称PI )薄膜以其优异的机械性能、耐高温性能、耐辐射性能、低介电常数和高电阻率等优异性能,广泛应用于微电子行业作为介电空间层、金属薄膜的保护覆盖层和基材,尤其用于挠性覆铜板领域[1-3]。
聚酰亚胺基气体分离膜的改性方法及其最新进展
聚酰亚胺基气体分离膜的改性方法及其最新进展１黄旭，邵路*，孟令辉，黄玉东哈尔滨工业大学应用化学系，哈尔滨（150001）E-mail：shaolu@摘要：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分布，使其在分离气体混合物时能在具有较高渗透通量的同时还保持较高的选择性，所以广泛地应用于气体分离膜的制备。
但聚酰亚胺膜的分离性能也需要进一步提高以满足日益严峻的要求。
并且其易塑化的缺点，使分离性能下降，从而阻碍了聚酰亚胺膜的更广泛应用。
因此，为了更经济有效的利用聚酰亚胺膜材料，已有大量的研究工作集中在物理和化学改性方法来提高聚酰亚胺膜的气体分离性能。
本文综述了近年来聚酰亚胺气体分离膜的主要改性方法和最新近展，其中重点介绍了交联和共混改性方法，并对聚酰亚胺气体分离膜材料今后发展方向进行了展望。
关键词：聚酰亚胺，气体分离，膜，改性，塑化中图分类号: TQ028.8膜分离是利用天然或人工制备的、具有选择透过性能的薄膜对双组分或多组分液体或气体进行分离、分级、提纯或富集[1]。
膜气体分离技术与传统的分离技术（比如气体的蒸馏，冷凝提纯技术）比较，它具有低能耗、环境友好，过程简单、操作方便，分离性强等突出优点。
对于气体的净化，纯化，对于能源利用和环境治理都有举足轻重的作用，是真正的“绿色”化工分离过程。
芳香型聚酰亚胺作为高性能材料用于气体分离具有如下优点：1)同时具有高的渗透通量和分离系数(高的渗透通量意味着高的产量，而高的分离系数意味着高的纯度)；2)合成用单体二酐和二胺的结构种类繁多，可根据不同需要合成性能各异的聚酰亚胺；3) 在较高的操作温度下具有优异的力学性能，和优异的化学稳定性[2]。
然而，其在高压下的塑化现象会使聚酰亚胺膜的分离系数大大降低，增加运作成本，降低经济效益。
这些都极大的限制了聚酰亚胺膜材料在气体分离领域的广泛应用。
并且，其分离性能也需要进一步提高。
从物理和化学角度改变聚酰亚胺膜结构，合成新材料，共聚和交联[3,4]等改性手段是解决聚酰亚胺的塑化问题和进一步提高膜气体分离性能的主要方法和有效的手段。
聚酰亚胺改性
聚酰亚胺的改性研究聚酰亚胺（polyimide，缩写为PI）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。
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"。
近年来，为了降低生产成本，人们致力于对单体合成和聚合方法不断进行研究和改进。
目前PI 的合成方法主要有2 大类：通过在聚合过程中或大分子反应中形成酰亚胺环, 或通过已含有酰亚胺环的单体缩聚合成PI。
尽管PI 具有一系列优异的性能，但大多数的PI 存在不溶不熔（少数的PI 溶解必须要用高沸点溶剂）、成型压力大、反应温度高、工艺苛刻等缺点，使其应用在很多方面受到限制。
为此，PI的改性成为人们研究的焦点。
PI改性的主要方法包括结构改进、共混改性、共聚改性、填充改性。
一、PI 的合成PI 是主链上含有酰亚胺基团（酰亚胺环）的一类高分子聚合物，其由有机芳香二酸酐和有机芳香二胺经过熔融缩聚或溶液缩聚法反应生成聚酰胺酸，再经过热或化学酰亚胺化而得到，其中以含有酰酞亚胺结构的聚合物最为重要。
PI 分为热固性和热塑性，其中热固性主要有双马来酰亚胺（BMIs）、降冰片烯封端的PI（PMR–15）、乙炔基封端的PI（ACTP）三大类，热塑性聚酰亚胺有聚醚酰亚胺（PEI）及美国国家航空航天局（NASA）研发的LARC–TPI和LARC–CPI 等。
1、在聚合过程中或在大分子反应中聚合成PI采用二酐与二胺反应聚合成PI 是最普遍的方法，它可以采用一步法和两步法合成。
聚酰亚胺的改性研究进展
时 ， 得 的聚合 物 性 能 会 发 生 改 变 。 如 果 全 部 用 全 制 芳香 族 的二酐 或二胺 ， 合成 材 料耐 热 性 和强 度 提高 ； 若 使 用脂肪 族 的二 酐或 二胺 ， 解 性会 适 当增 加 ［ 溶 。 使用 多种 二胺 和二 酐共 缩 聚成 的 Ｃ Ｉ 以调整 Ｐ可
Ｐ 开发 于 ２ 纪 ６ Ｉ Ｏ世 ｏ年代 ， 由 于合 成 的 成 本 但
较 高和加 工技术 上 的 限 制 ， 很 长 时 间 里没 有 迅 速 在 发展， 且商 品化 的 品种 很 少 ， 限于 耐 高 温 、 辐 射 仅 耐
方 面 。到了 ９ Ｏ年 代 ， 着合成 技 术和 纺丝 方法 的改 随
收稿 日期 ：２０ —０ ０ ６ ６—２ ７ 作 者 简 介 ：唐 婷 婷 （９ ２一） 女 ， 苏 无 锡 人 ， 士 研 究 生 ， 究 １８ ， 江 硕 研 方 向 为 聚 酰 亚胺 纤 维 的结 构 与 性 能 。
维普资讯
２ 聚酰 亚 胺 的 改 性 方 法
聚酰 亚胺 可浸 渍或 流延 成 膜 ， 可 干 纺 或湿 纺 也 成纤 维 ， 直 接涂 覆成 型 。在 我 国 ， 或 目前 主要 以聚均 苯 四 甲酰 亚胺 薄 膜等 为 主 ， 用 领 域 也 主 要 是 薄 膜 应
进 ，Ｉ的研究 工 作 又 重 新 开 始 ， 别 是 近年 来 通 过 Ｐ 特 对 Ｐ 改性 ， Ｐ 材 料 在 很 多 尖 端 领 域 有 了新 的 发 Ｉ 使 Ｉ
佳、 易水 解 等是 其 不 足 。 对 聚 酰 亚 胺 合 成 改性 、 构改 性 或与 其 他材 料 复 合后 ， 原 有 的 一些 缺 点 得 到 了改 善 ， 赋 予 了新 结 其 并 的功 能 。 另 对 聚 酰 亚 胺 的 应 用 前 景 做 了 展 望 。
低介电常数改性聚酰亚胺材料的研究进展
05018功 燧 讨 科 2021年第5期(52)卷文章编号：1001-9731 (2021 )05-05018-07低介电常数改性聚酰亚胺材料的研究进展*黄兴文朋小康刘荣涛廖松义12，刘屹东12，闵永刚12（1.广东工业大学材料与能源学院，广州510006； 2.东莞华南设计创新院，广东东莞523808）摘 要： 聚酰亚胺（PI ）广泛应用于电子集成电路的绝缘材料领域。
随着电子通信行业的不断更新换代，信号传输频率逐渐往高频发展（例如5G 通讯），为了满足信号传输速度快、介电损耗低的要求，需要不断地降低印刷线路板（PCB ）绝缘材料的介电常数。
常规聚酰亚胺介电常数偏高，不适合直接用于PCB 的绝缘材料，为满足未来5G 高频通信要求，必须对其进行改性，因此本文综述了低介电常数聚酰亚胺改性的研究进展，并对其进行了展望。
关键词：改性聚酰亚胺；高频通信；低介电常数；低介电损耗；5G 通讯中图分类号：TM215.3 文献标识码:A DOI ：10.3969/j.issn.1001-9731.2021.05.0040引言聚酰亚胺是指一类含有酰亚胺环的聚合物⑴,由 二酐和二胺经过逐步聚合反应、亚胺化而成，其分子通 式如图1所示。
美国杜邦公司首次商业化聚酰亚胺,商品名为Kpton,到现在聚酰亚胺已经衍生了很多的产品，如联苯型聚酰亚胺⑵和硫醚型聚酰亚胺［］等等。
聚酰亚胺由于具有耐高温、耐电晕、耐辐射性、高强度、高绝缘、低吸湿率、低介电常数和低介电损耗等优异的 综合性能,作为特种高分子材料被广泛应用于印刷线路板的绝缘领域。
图1聚酰亚胺分子通式Fig 1 General polyimide molecular formula对于高频天线用的印刷线路板，其信号传输速度 与材料的介电常数成反比关系，可用以下公式来描述⑷：“ C 0其中V 为传输速率，C 。
为真空光速为材料介电常 数，从式可以看出相对介电常数越小，信号传输速度越快；而另一方面介电损耗则与介电常数成正比关系［5］,介电常数越大，损耗也越大。
聚酰亚胺的改性研究
聚酰亚胺的改性研究聚酰亚胺（Polyamides）是一类具有优异机械性能和耐热性能的高分子材料，由聚酰亚胺类共聚物制成，是高强度、高热稳定性的优质材料。
由于其独特的物理特性，聚酰亚胺已经广泛应用于航空航天、汽车以及建筑工程等领域。
然而，聚酰亚胺在实际应用中往往无法满足用户的要求，因此，改性聚酰亚胺的研究已经成为当前材料科学界的热点研究课题。
聚酰亚胺的改性可以给高分子材料增加新的性能，改善原有性能，从而满足工程需求。
主要的改性方法有物理改性、化学改性和物理化学改性等。
其中，物理改性的方法主要是采用热处理或辐射处理，可以改变材料的形状和微观结构，增加材料的力学强度和抗热性，材料的纤维强度也可以相应地提高。
除了物理改性外，可以通过化学改性来改善聚酰亚胺的性能，如添加热塑性弹性体（TPS）、氟化物、碱金属氧化物等，以提高材料的抗冲击性和耐腐蚀性。
此外，还可以通过物理化学改性技术，如改性聚酰亚胺的热塑性，提高材料的抗热性、耐摩擦及耐冲击性能。
在聚酰亚胺的改性研究中，热交换改性是最常用的一种技术，此项技术可以改变材料的结晶度、微观结构、熔融强度等性能指标，有效改善材料的性能。
同时，还可以用低温改性技术改变聚酰亚胺的熔融指数，从而改变材料的热加工工艺过程，提升材料的加工性能。
此外，还可以通过改性技术改变材料的表面特性，如改变表面硬度、光滑度等，可以有效改善材料的抗冲击性、耐腐蚀性及抗脏等性能。
另外，改性聚酰亚胺也可以用于制备多种复合材料，以满足特定的性能要求。
比如，可以将聚酰亚胺与金属、矿物纤维和石墨等添加剂复合，可以制成轻质、高强度及耐腐蚀性的复合材料。
此外，也可以用改性聚酰亚胺来制备复合功能纤维，如用改性聚酰亚胺和有机硅复合来制备具有防水、防火以及防静电等功能的复合纤维。
综上所述，聚酰亚胺的改性是满足工程研究要求的有效方法，为聚酰亚胺的应用提供了新的性能，从而提高了材料的性能，增加了材料的应用范围。
未来，聚酰亚胺改性技术将越来越受到重视，在工程研究领域的应用会更加广泛。