BIA改性聚酰亚胺材料合成与应用研究进展
聚酰亚胺的填充改性研究进展
聚酰亚胺的填充改性研究进展摘要介绍聚酰亚胺材料的主要特点及其应用领域。
针对近期PI树脂的改性,包括无机填料、金属及金属氧化物、纳米材料和杂化填料对PI的改性研究进行了较为系统地概述。
最后针对我国PI生产及研究现状提出了相应的建议。
关键词聚酰亚胺,无机填料,金属及金属氧化物,纳米材料,杂化填充聚酰亚胺(PI)是一类综合性能非常优异的聚合物,由于其具有优异的耐高温、耐低温、高强高模、高抗蠕变、高尺寸稳定、低热膨胀系数、高电绝缘、低介电常数与损耗、耐辐射、耐腐蚀等优点而被广泛应用于微电子工业和航空航天材料中。
聚酰亚胺的不足之处是不溶、不熔、加工成型难、成本高等,故又限制了其使用。
目前,改性聚酰亚胺主要有组成、结构改造、共聚、共混、填充等方法,其中填充改性是一种简单有效的方法,既可保持其优点又可利用复合效应改善和克服纯PI的缺陷从而提高其综合性能。
在PI中加入不同的填料,可以显著提高其机械强度、硬度及耐磨性。
目前常用的填料主要有无机填料、金属及金属氧化物、纳米粒子、杂化填料等,本文对不同填料填充的PI的性能进行了阐述。
1无机填料填充PI无机纳米材料因具有很低的热膨胀系数和较低的吸水性,故非常适合于对PI的改性[1]。
目前,无机填料主要包括玻璃纤维(GF)、碳纤维、石墨、二硫化钼(MoS2)、二氧化硅(SiO2)、陶瓷颗粒等。
宋艳江等[2]对玻璃纤维(GF)填充聚酰亚胺复合材料弯曲性能进行了研究,结果发现:刚性填料玻璃纤维改性热塑性聚酰亚胺能明显地提高材料的玻璃化转变温度(Tg)。
此外,对聚合物分子链热运动有较强阻碍作用,能较大提高复合材料在高温下的弯曲强度和弯曲模量。
在温度为225℃时,复合材料的力学强度保留率在60%以上,并且随填料含量的增加效果更加显著;在相同含量时,长玻璃纤维由于其连续性好能更好地承载应力,较短玻璃纤维增强作用则更为明显。
贾均红等[3]考察了碳纤维、玻璃纤维及石英纤维增强PI复合材料在干摩擦和水环境下的摩擦磨损行为。
聚酰亚胺材料的制备及其在复合材料中的应用研究
聚酰亚胺材料的制备及其在复合材料中的应用研究随着科技的发展，聚酰亚胺材料的应用越来越广泛。
聚酰亚胺材料是一种高性能的聚合物材料，具有很好的耐高温、高强度、抗腐蚀、绝缘等性能。
在航空、汽车、船舶、电子和光学等领域中得到了广泛的应用。
本文将主要探讨聚酰亚胺材料的制备方法以及其在复合材料中的应用。
一、聚酰亚胺材料的制备方法聚酰亚胺材料可以通过多种途径制备，包括熔融聚合法、溶液聚合法、原位聚合法和热压成型法等。
其中，熔融聚合法和溶液聚合法是最为常用的制备方法。
（一）熔融聚合法熔融聚合法是将聚合物单体或预聚物直接在高温下熔融，经反应生成聚酰亚胺聚合物。
通常使用的聚合物单体包括亚苯基异氰酸酯、二酸二酐和二胺等。
熔融聚合法具有反应时间短、操作简便、不需要溶剂等优点，但聚酰亚胺材料的分子量和物理性能相对较低。
（二）溶液聚合法溶液聚合法是将聚合物单体或预聚物溶于合适的溶剂中，在适当的条件下反应生成聚酰亚胺聚合物。
溶液聚合法具有产物纯度高、对单体选择性好、分子量可调、成品物理性能好等优点。
常用的溶剂包括二甲亚醇、N，N-二甲基乙酰胺等。
二、聚酰亚胺材料在复合材料中的应用聚酰亚胺材料因其优异的物理性能，成为制备复合材料的重要基体材料。
本节将主要介绍聚酰亚胺材料在碳纤维增强复合材料和环氧树脂复合材料中的应用。
（一）碳纤维增强聚酰亚胺复合材料碳纤维增强聚酰亚胺复合材料具有很高的力学强度和刚度，广泛应用于航空、航天和汽车等领域。
在制备碳纤维增强复合材料时，通常采用浸涂法或预浸法将聚酰亚胺材料浸入碳纤维增强材料的预制体中，然后在高温下固化。
聚酰亚胺材料具有高温稳定性，与碳纤维具有良好的界面结合，可以使复合材料在高温和高压环境下具有较好的力学性能和稳定性。
（二）环氧树脂聚酰亚胺复合材料环氧树脂复合材料是一种广泛应用的结构材料，其中加入聚酰亚胺可以提高材料的热稳定性和机械性能。
在制备环氧树脂聚酰亚胺复合材料时，可以先预制聚酰亚胺单体的预聚物，再将其与环氧树脂混合制备成复合材料。
聚酰亚胺的改性研究现状
聚酰亚胺的改性研究现状作者：张磊来源：《科技风》2017年第05期摘要：本文综述了聚酰亚胺的改性机理和改性材料。
在引用大量文献的基础上，提出了该材料的应用前景和今后的研究发展趋势。
关键词：聚酰亚胺；改性；合成聚酰亚胺是一种具有高模量、高强度、低水解、耐辐射、耐溶剂等优越的物理机械性能和优良的电器与化学稳定性的特殊的高分子材料。
在航空航天、电器绝缘、原子能工业、微电子机械精密机械方面具有广泛的应用。
1 聚酰亚胺的现状随着电子产品向多功能化、网络化、小型化方向发展，对聚酰亚胺材料的要求，如轻量化、高比强度、高比模量、高耐热性、尺寸稳定性、低线膨胀系数、粘结性能及光学通过性能更为苛刻。
但是由于目前由于设备、成本、合成生产技术等因素的限制等，但是大多数聚酰亚胺改性材料只能在科研单位进行实验室小量合成和初步生产。
[ 1 ]2 聚酰亚胺改性方法共混复合改性。
聚合物改性研究中，共混复合改性是在经常使用的方法。
即通过将无机物、偶联剂和 PI 共混复合，综合改善各种材料的优良特性的方法。
经常需要根据使用的不同原料种类、数量采取不同改性方法进行改性，比如原位复合法、溶胶——凝胶法、以及插层复合法等进行复合。
2.1 共混共聚型聚酰亚胺（CPI）改性通常采用两步法进行缩聚反应以合成 PI。
有研究表明：若将另一类反应单体添加到已有反应体系中，形成一酐二胺或者两酐一胺同时存在的局面时，如此反应所获得的产物性能会产生变化。
若反应体系中完全采用芳香族的二胺单体或二酐单体则反应制得的聚合物耐热性能提高；如果反应体系完全选用脂肪族二胺或二酐单体，可以在某种程度上提高产品溶解性。
在进行 PI 的制备时采用多种二酐与二胺共缩聚合成的方法，能够通过改变软硬段在整个体系中的比例来使其部分性能发生变化。
2.2 聚酰亚胺结构改性在分子设计思想的基础上，常用的结构改性的方法有如下几种：将苯基等较大的基团作为侧基引入，将烷基等柔性基团引入，将某些扭曲非共平面结构引入等。
聚酰亚胺纤维的开发及应用进展
聚酰亚胺纤维的开发及应用进展Progress in the Development and Application of Polyimide Fiber文 | 左琴平 林 红 陈宇岳摘要：聚酰亚胺纤维是一种新型高性能纤维，具有高强高模、阻燃、耐腐蚀、耐高低温等一系列优良性能。
近年来，随着合成技术的不断完善，聚酰亚胺纤维的产业化进程不断加快，并得到了广泛应用。
文章主要综述了聚酰亚胺的国内外开发进程，包括合成工艺及其应用，并对聚酰亚胺的改性方法进行了总结及分析。
关键词：聚酰亚胺纤维；发展进程；制备工艺；改性；应用中图分类号：TQ342.731 文献标志码：A作者简介：左琴平，女，1993年生，硕士在读，主要研究领域为纤维材料的改性与应用。
通信作者：陈宇岳，教授，博士生导师，E-mail ：chenyy@ 。
作者单位：苏州大学纺织与服装工程学院；苏州大学现代丝绸国家工程实验室（苏州）。
基金项目：国家高技术研究发展计划“863项目”（2012AA0303 13）；苏州市科技支撑计划项目（ZXS2012008）。
Abstract: Polyimide fiber is a new member of the high-performance fibers family, which has a number of outstanding properties such as high-tenacity & high-modulus, corrosion-resistant, high- and low-temperature resistant. Over the past few years, with the improvement of synthesizing technology, the industrialization process of polyimide fiber has accelerated and its applications expanded. The paper introduces the latest development of polyimide fiber both at home and abroad, including the synthesizing process and the applications of the fiber and sums up the modification methods for polyimide fiber.Key words: polyimide fiber; development; preparation process; modification; application聚酰亚胺（polyimide ，简称PI ）纤维是近年来产业化开发的一种新型高性能纤维材料，因性能优良而备受关注。
聚酰亚胺的研究及应用进展_蒋大伟
33绝缘材料2009,42(2)聚酰亚胺的研究及应用进展蒋大伟1,2,姜其斌1,2,刘跃军1,李强军2(1.湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室,湖南株洲412008;2.株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412007)摘要:综述了当前国内外聚酰亚胺材料的发展概况,阐述了聚酰亚胺材料的结构性能以及研究进展,展望了聚酰亚胺材料的发展趋势。
关键词:聚酰亚胺;结构;性能;进展中图分类号:T M 215.1文献标志码:A文章编号:1009-9239(2009)02-0033-04The Research and A pp lication of Pro g ress of the Pol y imideJIANG Da-Wei 1,2,JIANG Qi-Bin 1,2,L IU Yue-Jun 1,LI Qiang-Jun2(1.K ey Labor atory o f N ew Packagi ng M ater ial and T echnology of H unan Uni v ersityo f T echnology ,Zhuz hou 412008,Chi na;2.Zhuz hou T imes N ew M at er ial T echnolo gy Co.L td ,Zhuz hou 412007,Chi na )Abstract :The current status o f p ol y imid e films in the world was r eviewed .The str uctural p erfor -mance of the materials was p r esented,and the research p ro g ress and develo p ment tr end in the near future were p r o s p ected.Key words :po lyimide;structure;properties;progress蒋大伟等:聚酰亚胺的研究及研究进展收稿日期:2008-10-18作者简介:蒋大伟(1984-),男,安徽滁州人,硕士生,研究方向为绝缘材料的制备与改性,(电子信箱)daiw ei0555@y 。
新型聚酰亚胺材料的研究与应用
新型聚酰亚胺材料的研究与应用近年来，随着科技的不断发展，新颖的高性能材料也应运而生。
其中，聚酰亚胺材料作为一种重要的高分子材料，因其具有高强度、高耐热性、高抗腐蚀性等优异性能而备受青睐。
本文将介绍聚酰亚胺材料的研究进展和应用前景。
一、聚酰亚胺材料的概述聚酰亚胺是一种由胺和酸螯合缩合而成的高分子材料，其分子结构为交替排列的酰亚胺基团和芳香族胺基团。
由于酰亚胺基的刚性结构和芳香族胺的光学、电学性能，聚酰亚胺材料具有优异的性能，成为重要的高性能材料之一。
二、聚酰亚胺材料的研究进展1. 合成方法的改进目前，聚酰亚胺材料的合成方法主要有两种：亚胺化法和缩合法。
亚胺化法由于需要高温反应和长时间反应，且产物质量不太稳定，近年来已经逐渐被缩合法取代。
缩合法则分为热固性聚酰亚胺和热塑性聚酰亚胺两种。
其中，热固性聚酰亚胺具有更高的热稳定性，适用于制备高强度、高温度的结构材料；而热塑性聚酰亚胺则易于加工，适用于涂层、微电子和薄膜等领域。
2. 性能的优化为了进一步提高聚酰亚胺材料的性能，近年来研究者们进行了大量的尝试和实验。
其中，一些重要的改进包括：调整聚合反应的条件，改变酰亚胺基和芳香族胺基的配比，改变分子结构，掺杂适当的纳米颗粒等。
例如，通过在材料中引入碳纤维，可以有效提高聚酰亚胺的机械性能；而加入氟元素则可以增强其耐腐蚀性。
三、聚酰亚胺材料的应用前景1. 航空航天领域聚酰亚胺材料具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等优点，因此特别适用于航空航天领域中的部件制造。
例如，聚酰亚胺复合材料制成的机翼和扇叶具有更高的性能和更轻的重量，可大大提高飞机的性能和经济性。
2. 电子领域聚酰亚胺材料具有优异的耐高温、电绝缘性和化学稳定性，因此适用于电子领域中的半导体器件、传感器、电容等。
例如，一些基于聚酰亚胺材料制成的柔性电路板、柔性声波传感器等已经在市场上大量应用。
3. 医用材料聚酰亚胺材料可以制备成为生物相容性良好的材料，并且具有耐高温和强度高的特点。
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 ]。