聚酰亚胺课件
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聚酰亚胺课件
聚酰亚胺
聚酰亚胺材料的特性：
聚酰亚胺材料具有独特的化学、物理、力学和电学性能,包括:优异的耐热性能,可 在300 ～ 400℃的高温下使用。优良的力学性能,薄膜的拉伸强度和弯曲强度超 过100MPa ,伸长率超过10 %；耐辐射性能优良,在100rad 的射线或快速中子的 作用下,电性能和力学性能的变化都很小;耐低温性能好,在液氮甚至液氦温度下材 料的主要性能都无明显的劣化;化学稳定性好,抗有机溶剂和潮气的侵蚀;优良的电 绝缘性;优良的介电性能,介电常数:2. 8 —3. 5 ；介质损耗因数:0.01—0.002；纯 度高,钠离子含量可低于2 一3ppm ,氯离子含量低于3ppm ；对常用无机材料、金 属和介电材料的粘接性优良;可形成薄膜,也可形成厚膜；成型工艺简单、易行。 采用阶梯升温法,一次成型。 聚酰亚胺薄膜如下的性能特点： ①优良的电性能； ②较好的耐湿性； ③耐高温性； ④较好的尺寸稳定性； ⑤优良的耐化学性；
为了克服热塑性聚酰亚胺材料不易加工成型的缺点,研制开发成功了加工性 能优良的热固性聚酰亚胺材料,它不但具有热塑性材料所具有的各种优异性能, 而且克服了热塑性材料不易加工成型的缺点,融优良的加工成型性能和高性能 于一体,作为轻质、耐高温的结构材料和优良的绝缘介电材料在航天航空、电
子电力等领域得到了广泛运用；这种聚酰亚胺树脂为不透明固体，是不溶，亚胺和芳香族聚酰亚胺。因为脂肪族聚酰亚胺实 用性差,因此通常所说的聚酰亚胺一般指芳香族聚酰亚胺按热稳定性可分为: 1.热塑性聚酰亚胺：
热塑性聚酰亚胺的主链上含有亚胺环和芳香环具有阶梯型的结构。这类聚 合物具有优异的耐热性和抗热氧性能，在- 200- 260℃范围内具有优异的机械 性能、介电和绝缘性能以及耐辐射性能。 2.热固性聚酰亚胺：
缩聚型聚酰亚胺： 按所用有机芳香族四酸二酐单体结构的不同，聚酰亚胺又可 分为均苯酐型、醚酐型、酮酐型和氟酐型聚酰亚胺等。
聚酰亚胺材料的特性：
聚酰亚胺材料具有独特的化学、物理、力学和电学性能,包括:优异的耐热性能,可 在300 ～ 400℃的高温下使用。优良的力学性能,薄膜的拉伸强度和弯曲强度超 过100MPa ,伸长率超过10 %；耐辐射性能优良,在100rad 的射线或快速中子的 作用下,电性能和力学性能的变化都很小;耐低温性能好,在液氮甚至液氦温度下材 料的主要性能都无明显的劣化;化学稳定性好,抗有机溶剂和潮气的侵蚀;优良的电 绝缘性;优良的介电性能,介电常数:2. 8 —3. 5 ；介质损耗因数:0.01—0.002；纯 度高,钠离子含量可低于2 一3ppm ,氯离子含量低于3ppm ；对常用无机材料、金 属和介电材料的粘接性优良;可形成薄膜,也可形成厚膜；成型工艺简单、易行。 采用阶梯升温法,一次成型。 聚酰亚胺薄膜如下的性能特点： ①优良的电性能； ②较好的耐湿性； ③耐高温性； ④较好的尺寸稳定性； ⑤优良的耐化学性；
为了克服热塑性聚酰亚胺材料不易加工成型的缺点,研制开发成功了加工性 能优良的热固性聚酰亚胺材料,它不但具有热塑性材料所具有的各种优异性能, 而且克服了热塑性材料不易加工成型的缺点,融优良的加工成型性能和高性能 于一体,作为轻质、耐高温的结构材料和优良的绝缘介电材料在航天航空、电
子电力等领域得到了广泛运用；这种聚酰亚胺树脂为不透明固体，是不溶，亚胺和芳香族聚酰亚胺。因为脂肪族聚酰亚胺实 用性差,因此通常所说的聚酰亚胺一般指芳香族聚酰亚胺按热稳定性可分为: 1.热塑性聚酰亚胺：
热塑性聚酰亚胺的主链上含有亚胺环和芳香环具有阶梯型的结构。这类聚 合物具有优异的耐热性和抗热氧性能，在- 200- 260℃范围内具有优异的机械 性能、介电和绝缘性能以及耐辐射性能。 2.热固性聚酰亚胺：
缩聚型聚酰亚胺： 按所用有机芳香族四酸二酐单体结构的不同，聚酰亚胺又可 分为均苯酐型、醚酐型、酮酐型和氟酐型聚酰亚胺等。
【正式版】聚酰亚胺树脂复合材料PPT文档
聚酰亚胺研究的主要方向。
聚酰亚胺主要的合成方法
聚酰亚胺主要由二元酐和二元酸合成，不 同的原料组合可以获得不同性能的聚酰亚胺。 它可以由二酐和二胺在极性溶剂中先进行低温 缩聚，得到聚酰胺酸，加热脱水成环转变为聚 酰亚胺；聚酰胺酸又可在乙酐和叔胺类催化剂 作用下，进行化学脱水环化得到聚酰亚胺；二 酐和二胺还可以在高沸点溶剂中加热缩聚，一 步获得聚酰亚胺；另外，可以由四元酸的二元 酯和二胺反应得到聚酰亚胺。对以上各种缩聚 方法，只要能够保证二酐和二胺的纯度，就能 获得较高的相对分子质量的聚酰亚胺。
PMR方法
PMR技术（in suit polymerization of monomeric reactants）是1972年 NASA路易斯研究中心发明的，并用于制 造热固性聚酰亚胺复合材料。目前， PMR型聚酰亚胺是使用最广泛的聚酰亚 胺复合材料基体树脂。
PMR 方 法 是 先 将 二 酯 化 的 芳 香 四 酸 和芳香二胺以及封端剂（一般是Nadic 酸 单 甲 酯 ， NE） 溶 解 在 低 沸 点 的 醇 类 溶剂中，制成单体混合物的浸渍液， 然后用它对增强纤维进行浸渍，制成 预浸料，加热使其发生亚胺化反应， 形成带有活性端基的酰亚胺预聚体， 最后加热加压交联固化得到具有优异 热性能和力学性能的聚酰亚胺复合材 料。
PMR方法最大的优越性是为一大类热 氧化稳定性能好而工艺性差的耐热聚合 物提供了制造低孔隙率、高质量复合材 料的可能性。
PMR型聚酰亚胺的结构与合成
第一代PMR聚酰亚胺/PMR-15
PMR-15聚酰亚胺是目前使用最广泛的聚 酰亚胺复合材料基体树脂，它的玻璃化转 变温度为340℃，使用温度可以达到316℃， 其预浸料已经商业化。它采用3，3ˊ，4， 4ˊ-二苯甲酮四羧酸二甲酯(BTDE)、4，4ˊ二 氨 基 二 苯 甲 烷 ( MDA) 和 Nadic 酸 单 甲 酯 （NE）作为反应单体，溶剂可以是甲醇或 乙 醇 。 反 应 单 体 摩 尔 比 为 BTDE：MDA： NE=2.087：3.087：2， 所 得 到 的 预 聚 体 相 对分子量为1500。改变单体摩尔比可获得 其他不同预聚体相对分子质量的PMR聚酰亚 胺。
聚酰亚胺主要的合成方法
聚酰亚胺主要由二元酐和二元酸合成，不 同的原料组合可以获得不同性能的聚酰亚胺。 它可以由二酐和二胺在极性溶剂中先进行低温 缩聚，得到聚酰胺酸，加热脱水成环转变为聚 酰亚胺；聚酰胺酸又可在乙酐和叔胺类催化剂 作用下，进行化学脱水环化得到聚酰亚胺；二 酐和二胺还可以在高沸点溶剂中加热缩聚，一 步获得聚酰亚胺；另外，可以由四元酸的二元 酯和二胺反应得到聚酰亚胺。对以上各种缩聚 方法，只要能够保证二酐和二胺的纯度，就能 获得较高的相对分子质量的聚酰亚胺。
PMR方法
PMR技术（in suit polymerization of monomeric reactants）是1972年 NASA路易斯研究中心发明的，并用于制 造热固性聚酰亚胺复合材料。目前， PMR型聚酰亚胺是使用最广泛的聚酰亚 胺复合材料基体树脂。
PMR 方 法 是 先 将 二 酯 化 的 芳 香 四 酸 和芳香二胺以及封端剂（一般是Nadic 酸 单 甲 酯 ， NE） 溶 解 在 低 沸 点 的 醇 类 溶剂中，制成单体混合物的浸渍液， 然后用它对增强纤维进行浸渍，制成 预浸料，加热使其发生亚胺化反应， 形成带有活性端基的酰亚胺预聚体， 最后加热加压交联固化得到具有优异 热性能和力学性能的聚酰亚胺复合材 料。
PMR方法最大的优越性是为一大类热 氧化稳定性能好而工艺性差的耐热聚合 物提供了制造低孔隙率、高质量复合材 料的可能性。
PMR型聚酰亚胺的结构与合成
第一代PMR聚酰亚胺/PMR-15
PMR-15聚酰亚胺是目前使用最广泛的聚 酰亚胺复合材料基体树脂，它的玻璃化转 变温度为340℃，使用温度可以达到316℃， 其预浸料已经商业化。它采用3，3ˊ，4， 4ˊ-二苯甲酮四羧酸二甲酯(BTDE)、4，4ˊ二 氨 基 二 苯 甲 烷 ( MDA) 和 Nadic 酸 单 甲 酯 （NE）作为反应单体，溶剂可以是甲醇或 乙 醇 。 反 应 单 体 摩 尔 比 为 BTDE：MDA： NE=2.087：3.087：2， 所 得 到 的 预 聚 体 相 对分子量为1500。改变单体摩尔比可获得 其他不同预聚体相对分子质量的PMR聚酰亚 胺。
聚酰亚胺课件
性 能 （综述）
缺点：熔点太高，
不溶于大多数有机溶 剂，加工流动性不佳， 易水解、吸水性较高 及膨胀系数大等。
a.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。
b.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
c.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
聚酰亚胺结构与性能
1
大量含氮 五元杂环及芳环 2. 芳杂环的 共轭效应
分子链刚性大
分子间作用力强
高耐热性 和热稳定性
高力学性能
（高温下保持率很高）
聚酰亚胺结构与性能
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。
聚酰亚胺结构与性能
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 100300KV/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。
到目前为止 ,聚酰亚胺已有 20 多个大品种 ,随着其应用范围的扩大 ,有关聚酰 亚胺的品种将会越来越多。国外生产厂家主要集中在美国和日本 ,如美国的通 用电气公司、杜邦公司 ,日本的宇部兴产公司、三井东压化学公司;国内生产 厂家主要是上海合成树脂研究所和长春应用化学研究所。
聚酰亚胺PPT.
参考文献
• [1] 吴国光.聚酰亚胺及其薄膜的制造与应用[J]. 信息记录材料， 2010,11(5):47-53. • [2] 李敏,张佐光,仲伟虹,等.聚酰亚胺树脂研究与应用进展[J]. 复合 材料学报，2000,17(4),47-53. • [3] 李玉芳.聚酰亚胺树脂的生产和应用进展[J]. 化工文摘， 2009(4),17-21. • [4] Yin D X，Li Y F，Shao Y，et al. Synthesis and characteriza-tion of soluble polyimides based on trifluoromethylatedaromatic dianhydride and substitutional diaminetriphenyl-methanes[J].Journal of Fluorine Chemistry，2005，126（5）：819-823. • [5] Tsai M H，Whang W T. Low dielectric polyimide/poly（silsesquioxane）-like nanocomposite material[J]. Polymer，2001，42（9）： 4 197-4 207. • [6] 赵祎程， 姚军燕， 付建勇,等。聚酰亚胺树脂改性研究进展[J]. 中国粘胶剂，2011,20(8),52-56.
张朋朋 153112124
目录
概况 发展简史 分子结构与性能 合成与应用
聚酰亚胺
研究进展
聚酰亚胺
聚酰亚胺（PI） 是一族聚合物的总称 , 理论上 它们可 以由任何一种二酐和二胺 ,在一种适宜的溶剂里合成； 分子特征为主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，其中以 含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。
聚酰亚胺吴恒明课件
聚酰亚胺的成本问题
1 2
材料成本高
聚酰亚胺是一种高分子材料，其原料成本较高， 导致整体成本增加。
生产成本高
由于聚酰亚胺的加工难度大、时间长，因此生产 成本也相对较高。
3
应用成本高
聚酰亚胺在某些领域的应用成本较高，例如航空 航天、电子信息等高端领域。
聚酰亚胺的环境问题
不易降解
聚酰亚胺是一种不易降解的高分子材料，对环境造成一定的污染。
生产过程中的环境影响
聚酰亚胺的生产过程中会产生一定的废气、废水和固废等污染物， 对环境造成一定的影响。
使用过程中的环境影响
聚酰亚胺在某些领域的应用过程中可能会产生一定的环境问题，例 如电子信息领域中的废弃物处理问题。
06 吴恒明的聚酰亚胺研究进展
吴恒明在聚酰亚胺合成方面的研究
聚酰亚胺合成方法
吴恒明研究了多种聚酰亚胺合成方法 ，包括热缩聚法、氧化偶联法、气相 沉积法等，并比较了各种方法的优缺 点。
热压法
将聚酰亚胺粉末加热加压后成型，制备成所需形 状和尺寸的制品。
化学气相沉积法
通过化学反应将气态单体转化为固态聚酰亚胺薄 膜。
聚酰亚胺的原料与成本
原料
聚酰亚胺的合成需要二酐、二胺 等原料，这些原料的价格直接影 响聚酰亚胺的成本。
成本
聚酰亚胺的生产成本包括原料成 本、工艺成本、设备成本以及生 产过程中的能耗和人工成本等。
。
聚酰亚胺的技术前沿
新合成方法研究
探索更高效、环保的聚酰亚胺合成方法是当前技术前沿之一，有 望降低生产成本，提高产品质量。
高性能聚酰亚胺的研发
针对特定应用领域，研发具有优异性能的新型聚酰亚胺材料，以满 足不断增长的市场需求。
聚酰亚胺纳米材料研究
聚酰亚胺课件
拉伸、弯曲、压缩强度较高； 突出的抗蠕变性，尺寸稳定性。 主链键能大，不易断裂分解,耐高温。 耐低温性好，很低的热膨胀系数 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 耐油、有机溶剂酸 强氧化剂作用下，发生氧化降解， 不耐碱。 碱和过热水蒸气作用下，发生水解
c.电性能：
聚酰亚胺胶带
抗辐射服装
聚酰亚胺的简介
1961 年杜邦公司首次推出聚酰亚胺的商品，从此奥地 利 Evonic 公司将其实现工业化生产，美日也相继开始 研究聚酰亚胺纤维。我国东华大学和四川大学也在进 行聚酰亚胺纤维的研究，目前仍处于初期阶段。
聚酰亚胺的类型
脂肪族聚酰亚胺
按重复单元分类： 半芳香族聚酰亚胺
图 2 为 美国AEC-Able 公司研 制的20 m 太阳帆样机，由伸展 臂和 4 块薄膜构成。薄膜采用 LaＲC-CPI 热塑性聚酰亚胺复 合材料，厚 3． 5 μm。
国内聚酰亚胺在航空航天中的应用现状
中国运载火箭技术研究院在长征三号甲运载火箭的气动机叶 片中采用了碳纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料，该材料 在低温、高速、干摩擦和高磨损等恶劣工作条件下表现优异， 为长征三号甲运载火箭成功完成“嫦娥一号”探测卫星的发 射做出了重要贡献。图为长征三号甲运载火箭。
聚酰亚胺的生产工艺
制备聚酰亚胺纤维的工业方法分为一步法和两步法两种方 法。 1、一步法
一步法纺丝路线则要求纺丝浆液为聚酰亚胺溶液 “可以直接纺制出聚酰亚胺纤维”没有酰亚胺化工 序，纺制的原丝无须再进行酰亚胺化“可有效地避 免两步法工艺中因水分子释放所造成的纤维微孔问 题”一般得到的聚酰亚胺纤维的力学性能较高，但 由于聚酰亚胺的溶解性较差"极大地限制了采用一步 法工艺所能制备聚酰亚胺纤维的种类。
c.电性能：
聚酰亚胺胶带
抗辐射服装
聚酰亚胺的简介
1961 年杜邦公司首次推出聚酰亚胺的商品，从此奥地 利 Evonic 公司将其实现工业化生产，美日也相继开始 研究聚酰亚胺纤维。我国东华大学和四川大学也在进 行聚酰亚胺纤维的研究，目前仍处于初期阶段。
聚酰亚胺的类型
脂肪族聚酰亚胺
按重复单元分类： 半芳香族聚酰亚胺
图 2 为 美国AEC-Able 公司研 制的20 m 太阳帆样机，由伸展 臂和 4 块薄膜构成。薄膜采用 LaＲC-CPI 热塑性聚酰亚胺复 合材料，厚 3． 5 μm。
国内聚酰亚胺在航空航天中的应用现状
中国运载火箭技术研究院在长征三号甲运载火箭的气动机叶 片中采用了碳纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料，该材料 在低温、高速、干摩擦和高磨损等恶劣工作条件下表现优异， 为长征三号甲运载火箭成功完成“嫦娥一号”探测卫星的发 射做出了重要贡献。图为长征三号甲运载火箭。
聚酰亚胺的生产工艺
制备聚酰亚胺纤维的工业方法分为一步法和两步法两种方 法。 1、一步法
一步法纺丝路线则要求纺丝浆液为聚酰亚胺溶液 “可以直接纺制出聚酰亚胺纤维”没有酰亚胺化工 序，纺制的原丝无须再进行酰亚胺化“可有效地避 免两步法工艺中因水分子释放所造成的纤维微孔问 题”一般得到的聚酰亚胺纤维的力学性能较高，但 由于聚酰亚胺的溶解性较差"极大地限制了采用一步 法工艺所能制备聚酰亚胺纤维的种类。
酸碱处理聚酰亚胺新课件.ppt
NaOH-30
NaOH处理60分钟时碳 纤维严重断裂，部分 从基体脱落，表面留 下大量凹槽， 材料表 面粗糙，存在裸露纤 维，较硬的碳纤维在 摩擦过程中通过微观 切削使材料摩擦表面 产生犁沟，所以摩擦 系数和磨损率都较大。
酸碱处理聚酰亚胺新
NaOH-60
NaOH-90
NaOH处理90分钟时，由于基体的水解大部分的碳纤维已经
（1）经盐酸处理后，CF改性TPI复合材料的摩擦 系数呈现出明显下降趋势，盐酸处理样品10分钟 时摩擦系数最低较未处理的样品下降了32.6%。 不同处理时间对摩擦系数影响不大，而磨损率却 随着处理时间的增大呈酸碱现处理稍聚酰微亚胺增新 大趋势。
（2） 碱处理对材料的摩擦系数影响不大，而磨损率 急剧增大。氢氧化钠处理30分钟的材料的磨损率比 未处理的材料提高了58%。分析认为聚酰亚胺复合 材料用10%的NaOH溶液处理过后发生开环反应， 基体变得疏松造成材料内部缺陷，摩擦过程中CF易 从基体脱落，富集在摩擦表面，导致严重的磨粒磨 损，表现为材料的磨损率急剧增大。
• 还要感谢我的家人，正是他们这些年来对我生 活上无微不至的关怀和精神上的鼎立支持，才使 得我在人生道路上不断取得进步。
• 最后，向给予作者关心和爱护而未能在此一一 提及的亲人、老师、同学和朋友致以衷心的谢意。 我会用以后在人生路酸碱上处理的聚酰步亚胺步新 前进来作为回报。
谢谢
酸碱处理聚酰亚胺新
酸碱处理聚酰亚胺新
HCl-30
随着盐酸处理时间的进一步 增大，盐酸的腐蚀作用增强， 碳纤维被刻蚀，自身强度下 降，因此易于断裂。大量的 碳纤维从基体脱落，导致严 重的磨粒磨损，磨损表面出 现由于碳纤维剥落后留下的 凹坑。
HCl-60
酸碱处理聚酰亚胺新
聚酰亚胺 ppt课件
PPT课件
13
• 在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作 为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以 减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减 少或消除器件的软误差
• 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHNLCD、TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方 面都占有十分重要的地位。
2 聚酰亚胺的分子结构与合成
聚酰亚胺(Polyimide,PI)是指 高分子主链上含有亚胺环的 一类高聚物,由含二胺和二酐 的化合物经逐步聚合制备,结 构式如图所示
例如：当 R=
R'=
O
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2 聚酰亚胺的分子结构与合成
聚酰亚胺（PI） 是一族聚合物的总称 , 理论上 它们可以由任何一种二酐和 二胺 ,在一种适宜的溶剂里合成；分子特征为主链上含有酰亚胺环的一类 聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。反应通式如下：
PPT课件
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聚酰亚胺在航空航天中的应用
热塑性聚酰亚胺复合材料在美国的超音速 飞机计划中也得到了应用。NASA 在 1994 年开始超音速飞机研究，飞行时表面温度 为 177 ℃，要求使用寿命为 60 000 h。现 有的高温树脂基复合材料无法满足超音速 飞机，已确定50 % 的结构材料为以热塑性 聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材 料，每架飞机的用量约为 30 t。 下图为波音公司采用 IM7/PETI-5 材料制造 的机身夹芯板。
聚酰亚胺
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1
1 引言
目前工程塑料中耐热性最好的一种 聚酰亚胺是目前产量最大的一类耐热树脂。 被称为是"解决问题的能手" "没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术" 21世纪最有希望的工程塑料之一
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方法分为一步法和两步法两种方 法。
1、一步法
一步法纺丝路线则要求纺丝浆液为聚酰亚胺溶液 “可以直接纺制出聚酰亚胺纤维”没有酰亚胺化工 序，纺制的原丝无须再进行酰亚胺化“可有效地避 免两步法工艺中因水分子释放所造成的纤维微孔问 题”一般得到的聚酰亚胺纤维的力学性能较高，但 由于聚酰亚胺的溶解性较差"极大地限制了采用一步 法工艺所能制备聚酰亚胺纤维的种类。
芳香族聚酰亚胺
按热性质分类：热塑性聚酰亚胺、热固性聚酰亚 胺。
聚酰亚胺的制备
二酐和二胺在非质子极性溶剂如二甲基甲酰胺二甲基亚砜 中进行缩合聚合，生成聚酰胺酸，之后加热固化脱水成聚 酰亚胺。常用的二酐和二胺是均苯四甲酸二酐（PMDA）和 4,4'-二氨基二苯醚。
聚酰亚胺的制备
二酐和二异氰酸酯反应。
经射线照射后，强度下降很小。 自熄性聚合物，发烟率低
纤维：弹性模 量仅次于碳纤 维，作为高 温 介质及放射性 物质的过滤材 料和防弹、防 火织物。
2013年3月7日，全球首家，也是唯一一家轶纶生 产商——长春高琦聚酰亚胺材料有限公司在北京 主办了一场特殊的内部品鉴会，向国内主流户外 媒体发布了Orwonderils世界首款聚酰亚胺纤维 套绒户外冲锋衣。 特点：金黄色，纤维本身的颜色
在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作 为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以 减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用， 减少或消除器件的软误差
液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、 TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占 有十分重要的地位。
电-光材料：用作无源或有源波导材料光学开关材料等， 含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明，以聚酰亚胺 作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
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。
保暖且火烧不着 防风、防水系数的都是目前市面上最高的 使用透湿膜，使湿气迅速排出，不产生憋闷感
聚酰亚胺在航空航天中的应用
热塑性聚酰亚胺复合材料在美国的超音速 飞机计划中也得到了应用。NASA 在 1994 年开始超音速飞机研究，飞行时表面温度 为 177 ℃，要求使用寿命为 60 000 h。现 有的高温树脂基复合材料无法满足超音速 飞机，已确定50 % 的结构材料为以热塑性 聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材 料，每架飞机的用量约为 30 t。 下图为波音公司采用 IM7/PETI-5 材料制造 的机身夹芯板。
图 2 为 美国AEC-Able 公司研 制的20 m 太阳帆样机，由伸展 臂和 4 块薄膜构成。薄膜采用 LaＲC-CPI 热塑性聚酰亚胺复 合材料，厚 3． 5 μm。
国内聚酰亚胺在航空航天中的应用现状
中国运载火箭技术研究院在长征三号甲运载火箭的气动机叶 片中采用了碳纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料，该材料 在低温、高速、干摩擦和高磨损等恶劣工作条件下表现优异， 为长征三号甲运载火箭成功完成“嫦娥一号”探测卫星的发 射做出了重要贡献。图为长征三号甲运载火箭。
聚酰亚胺
2015-5-7
主要内容
聚酰亚胺的性质 聚酰亚胺的类型 聚酰亚胺的制备及基本方法 聚酰亚胺的应用
聚酰亚胺简介
聚酰亚胺（PI）是一类具有酰亚胺重复单元的 聚合物，具有高强高模的特性，耐高温、耐化 学腐蚀、耐辐射、阻燃等优越的性能。聚酰亚 胺的这些性质使得其在航空航天、国防军工、 新型建材、环保防火等领域中发挥着越来越重 要的作用。
2、二步法
两步法纺丝路线是以聚酰胺酸溶液为纺丝浆液先 制取聚酰胺酸纤维“250℃~350℃”高温热酰亚胺 化、热拉伸和热处理后可得到高性能的聚酰亚胺 纤维“其生产工艺流程示于图1，由于聚酰胺酸溶 解性较好”，因此两步法工艺很好地解决了聚酰 亚胺纤维生产过程中选择溶剂的难题。
聚酰亚胺的应用
a.力学性能： b.热性能： c.电性能：
涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作 为耐高温涂料使用
谢谢观赏！
d.耐化学药品性： e.耐辐射性：
拉伸、弯曲、压缩强度较高； 突出的抗蠕变性，尺寸稳定性。
主链键能大，不易断裂分解,耐高温。 耐低温性好，很低的热膨胀系数
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
耐油、有机溶剂酸 强氧化剂作用下，发生氧化降解， 不耐碱。 碱和过热水蒸气作用下，发生水解
聚酰亚胺胶带
抗辐射服装
聚酰亚胺的简介
1961年杜邦公司首次推出聚酰亚胺的商品，从此奥地 利Evonic公司将其实现工业化生产，美日也相继开始 研究聚酰亚胺纤维。我国东华大学和四川大学也在进 行聚酰亚胺纤维的研究，目前仍处于初期阶段。
聚酰亚胺的类型
脂肪族聚酰亚胺 按重复单元分类： 半芳香族聚酰亚胺
1、一步法
一步法纺丝路线则要求纺丝浆液为聚酰亚胺溶液 “可以直接纺制出聚酰亚胺纤维”没有酰亚胺化工 序，纺制的原丝无须再进行酰亚胺化“可有效地避 免两步法工艺中因水分子释放所造成的纤维微孔问 题”一般得到的聚酰亚胺纤维的力学性能较高，但 由于聚酰亚胺的溶解性较差"极大地限制了采用一步 法工艺所能制备聚酰亚胺纤维的种类。
芳香族聚酰亚胺
按热性质分类：热塑性聚酰亚胺、热固性聚酰亚 胺。
聚酰亚胺的制备
二酐和二胺在非质子极性溶剂如二甲基甲酰胺二甲基亚砜 中进行缩合聚合，生成聚酰胺酸，之后加热固化脱水成聚 酰亚胺。常用的二酐和二胺是均苯四甲酸二酐（PMDA）和 4,4'-二氨基二苯醚。
聚酰亚胺的制备
二酐和二异氰酸酯反应。
经射线照射后，强度下降很小。 自熄性聚合物，发烟率低
纤维：弹性模 量仅次于碳纤 维，作为高 温 介质及放射性 物质的过滤材 料和防弹、防 火织物。
2013年3月7日，全球首家，也是唯一一家轶纶生 产商——长春高琦聚酰亚胺材料有限公司在北京 主办了一场特殊的内部品鉴会，向国内主流户外 媒体发布了Orwonderils世界首款聚酰亚胺纤维 套绒户外冲锋衣。 特点：金黄色，纤维本身的颜色
在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作 为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以 减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用， 减少或消除器件的软误差
液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、 TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占 有十分重要的地位。
电-光材料：用作无源或有源波导材料光学开关材料等， 含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明，以聚酰亚胺 作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
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。
保暖且火烧不着 防风、防水系数的都是目前市面上最高的 使用透湿膜，使湿气迅速排出，不产生憋闷感
聚酰亚胺在航空航天中的应用
热塑性聚酰亚胺复合材料在美国的超音速 飞机计划中也得到了应用。NASA 在 1994 年开始超音速飞机研究，飞行时表面温度 为 177 ℃，要求使用寿命为 60 000 h。现 有的高温树脂基复合材料无法满足超音速 飞机，已确定50 % 的结构材料为以热塑性 聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材 料，每架飞机的用量约为 30 t。 下图为波音公司采用 IM7/PETI-5 材料制造 的机身夹芯板。
图 2 为 美国AEC-Able 公司研 制的20 m 太阳帆样机，由伸展 臂和 4 块薄膜构成。薄膜采用 LaＲC-CPI 热塑性聚酰亚胺复 合材料，厚 3． 5 μm。
国内聚酰亚胺在航空航天中的应用现状
中国运载火箭技术研究院在长征三号甲运载火箭的气动机叶 片中采用了碳纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料，该材料 在低温、高速、干摩擦和高磨损等恶劣工作条件下表现优异， 为长征三号甲运载火箭成功完成“嫦娥一号”探测卫星的发 射做出了重要贡献。图为长征三号甲运载火箭。
聚酰亚胺
2015-5-7
主要内容
聚酰亚胺的性质 聚酰亚胺的类型 聚酰亚胺的制备及基本方法 聚酰亚胺的应用
聚酰亚胺简介
聚酰亚胺（PI）是一类具有酰亚胺重复单元的 聚合物，具有高强高模的特性，耐高温、耐化 学腐蚀、耐辐射、阻燃等优越的性能。聚酰亚 胺的这些性质使得其在航空航天、国防军工、 新型建材、环保防火等领域中发挥着越来越重 要的作用。
2、二步法
两步法纺丝路线是以聚酰胺酸溶液为纺丝浆液先 制取聚酰胺酸纤维“250℃~350℃”高温热酰亚胺 化、热拉伸和热处理后可得到高性能的聚酰亚胺 纤维“其生产工艺流程示于图1，由于聚酰胺酸溶 解性较好”，因此两步法工艺很好地解决了聚酰 亚胺纤维生产过程中选择溶剂的难题。
聚酰亚胺的应用
a.力学性能： b.热性能： c.电性能：
涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作 为耐高温涂料使用
谢谢观赏！
d.耐化学药品性： e.耐辐射性：
拉伸、弯曲、压缩强度较高； 突出的抗蠕变性，尺寸稳定性。
主链键能大，不易断裂分解,耐高温。 耐低温性好，很低的热膨胀系数
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
耐油、有机溶剂酸 强氧化剂作用下，发生氧化降解， 不耐碱。 碱和过热水蒸气作用下，发生水解
聚酰亚胺胶带
抗辐射服装
聚酰亚胺的简介
1961年杜邦公司首次推出聚酰亚胺的商品，从此奥地 利Evonic公司将其实现工业化生产，美日也相继开始 研究聚酰亚胺纤维。我国东华大学和四川大学也在进 行聚酰亚胺纤维的研究，目前仍处于初期阶段。
聚酰亚胺的类型
脂肪族聚酰亚胺 按重复单元分类： 半芳香族聚酰亚胺