聚酰亚胺的分类及性能分析

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聚酰亚胺／有机蒙脱土／SBR复合材料的结构和性能

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基金项目：家自然科学基金资助项目（０７０７国１５６１）作者简介：华（９９）女，刘１７一，山东莱芜人，岛科技大学在读青硕士研究生，主要从事高分子材料合成与改性研究。
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２６８
橡
胶
工
业
２００８年第５５卷
聚酰亚胺／有机蒙脱土／ＢＳＲ复合材料的结构和性能
刘华，崔轶，冠军，常高爱娟，润雄林
（岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，东青岛２６４）青山６０２
１４试样制备．
（）Ｉ１Ｐ粉状复合材料的制备
品。Ｎ甲基吡咯烷酮（一ＮＭＰ，）分析纯；水氯化无钙，分析纯，天津市博迪化工有限公司产品。十二烷基苯磺酸钠，学纯，国亨达精细化学品有限化中公司产品。钠基蒙脱土（子交换容量为０８８离．７
摘要：采用大分子溶液插层法与高温溶液亚胺化法相结合制备聚酰亚胺（Ｉ／机蒙脱土（Ｐ）有ＯＭＭＴ）状材料，粉通过乳液共混共凝法与ＳＲ胶乳混合制备颗粒状Ｐ／ＭＴＳＲ复合材料，对其结构和性能进行研究。结果表明，ＢＩＯＭ／Ｂ并ＯＭＭＴ的加入改善了Ｐ与ＳＲ的相容性；ＩＯＭＭＴ对ＳＲ物理性能有一定改善，物理性能随Ｐ／ＩＢＰ／Ｂ且ＩＯＭＭＴ用量的增大呈提高趋势。关键词：酰亚胺；聚有机蒙脱土；Ｂ复合材料；性ＳＲ；改

工程塑料思考题

⼯程塑料思考题第⼆讲通⽤⼯程塑料-聚酰胺1、写出PA6、PA66、PA610、PA1010重复单元的结构；PA6重复单元：-HN(CH2)5-CO-PA66重复单元：-HN(CH2)6NHOC(CH2)4CO-PA610重复单元：-HN(CH2)6NHOC(CH2)8CO-PA66重复单元：-HN(CH2)10NHOC(CH2)8CO-2、mp 型、p 型PA 分⼦链上氢键形成有什么规律？对于P 型聚酰胺，当聚合单体中含有奇数个碳原⼦时，分⼦间可形成100％的氢键，⽽当聚合单体中含有偶数个碳原⼦时，分⼦间可形成50％的氢键，因此前者的熔点⾼于后者；对于mP 型聚酰胺，也是以单体中含偶数个⼀CH2的聚酰胺熔点⾼于含奇数个⼀CH2的聚酰胺．3、试述mp 型、p 型PA 分⼦结构特点？p 型PA ：通过氨基酸的缩聚或内酰胺的开环聚合(p:氨基酸或内酰胺中碳原⼦的数量) mp 型PA ：⼆元胺与⼆元酸缩合(m:⼆元胺中的碳原⼦数；p:⼆元酸中的碳原⼦数)4、试述脂肪族PA 结构特点和性能特点？结构特点：脂肪族PA 分⼦链为线型结构，含有极性酰胺基，可以使分⼦链间形成氢键。

氢键结构使PA 分⼦间作⽤⼒增⼤，加上PA 分⼦中的酰胺与亚甲基链段规律交替排布，结构规整，易于结晶，使PA 熔点升⾼，同时PA 宏观上表现出坚⽽韧的性质。

酰胺基是亲⽔基团，因⽽PA 吸湿性⼤，其吸⽔率随酰胺基的密度增加⽽增加。

性能特点：⼒学性能：拉伸强度、刚性、抗冲击性好，但随温度和吸⽔率提⾼⽽拉伸强度、硬度下降，冲击强度提⾼。

具有很好的耐磨性，是⼀种⾃润滑材料。

电性能：⼲燥的条件下电绝缘性良好，吸湿后绝缘性下降。

热性能：熔融温度⾼，但热变形温度不⾼，⼀般<80℃；导热率相对于⾦属来⽐较很低；线膨胀系数较⼤。

耐化学药品性：良好的化学稳定性和耐溶剂性；但溶解于强极性或易与酰胺基团形成氢键的溶剂。

其他特性：耐候性⼀般；⽆毒、⽆味、不易燃烧。

聚酰亚胺与聚氨酯泡沫吸声性能的比较

５结束语
０．９０－８０．７
赧０．６
ｏ５０４０３０．２Ｏ．１
０
频度／Ｈｚ
图４ＰＩ和ＰＵ泡沫吸声－眭能比较后空腔深度２０ｍｍ
聚氨酯泡沫因其成本低，工艺简单，是目前普遍使用的优秀吸声泡沫材料，而聚酰亚胺泡沫则可以认为是一种具有最优异的吸声性能的新型开孔泡沫之一，但成本相对较大，制备工艺复杂，故本文结论可供工程人员按需选择所需吸声材料。
ｌ
Ｏ．９
０．８
０．７
籁０．６
０．５０．４
０＿３
０．２Ｏ．１
０
阻抗管套件４２０６
图１阻抗管测试装置图
频度／Ｈｚ
图２泡沫吸声特征曲线
收稿日期：２０１６—０３—１２作者简介：何立燕（１９８１一），女，浙江舟山人，工程师，研究方向：民用飞机舱内噪声。
用阻抗管法测试两种泡沫的吸声性能。
当留有后空腔时，共振吸声系数向低频移动，有效吸
测试设备：Ｂ＆Ｋ公司的４２０６型阻抗管，功率放声频带宽度进一步增大。
大器，Ｐｕｌｓｅ３５６０Ｃ系统，电脑、传声器等。见图１．
域，如民用飞机舱内的减振降噪以及其他不宜公开方法：参照ＩＳＯ１０５３４—１．
的领域中。
本方法中，管中的平面波由噪声源产生，干涉场
泡沫塑料材料按其泡孔形态，可分为开孑Ｌ泡沫和的分析则用两只安装在管壁一定位置的传声器作两

聚酰亚胺在液晶显示器件中的应用

ＷＡＮＧＹｏｎｇ，ＳＵＮＫｅ，ＸｌＥＬｉ
（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００４６，Ｃｈｉｎａ）
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｋｉｎｄｓｏｆａｓｐｅｃｔｓ．Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｉｎｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇａｒｔｉｃｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＬＣＤ；ａｌｉｇｎｍｅｎｔ州ｍ：ｍｏｄｕｌｅ；ｃｏｌｏｒｆｉｌｔｅｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅｆ ¨ ｍｉｎｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅａｒｔｉｃｌｅ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅ矧ｍｉｎａｌｉｇｎｍｅｎｔ矧ｍ．ｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇＩＣｐａｃｋａｇｅ，ｆｌｅｘｉｂｌｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｌｏｒｆｉｌｔｅｒｏｆＬＣＤｈａｖｅｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｄｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒ

六种耐低温高分子材料的分析选择

材料三：聚醚醚酮（PEEK）
耐低温性能良好，能在100℃下保持较高的强度和韧性。
良好的耐化学腐蚀性，能抵抗多种有机溶剂和腐蚀性气体。
优异的耐磨损性，适用于制造轴承、齿轮等耐磨部件。
可通过注射成型、挤出成型等加工方法制造复杂形状的零部件。
材料四：聚苯硫醚（PPS）
耐低温性能优异，能在-200℃下保持较高的强度和韧性。
低温下机械性能表现
强度与韧性
在低温环境中，材料的强度和韧性会发生变化，需要选择具有足够强度和韧性的材料以满足使用要求。
耐磨性能
低温条件下，材料的耐磨性能可能会受到影响，需要选择具有良好耐磨性能的材料以延长使用寿命。
冲击韧性
材料在低温下受到冲击时，其韧性表现尤为重要，需要选择具有良好冲击韧性的材料以防止脆性断裂。
05
06
聚醚砜（PES）
具有优良的耐热性、耐化学腐蚀性、透明度和耐低温性，能在-100℃至180℃范围内长期使用。
选择合适耐低温高分子材料建议
根据使用环境选择
考虑材料性能
加工工艺与成本
根据具体的应用场景和工作环境温度范围，选择能够稳定工作的耐低温高分子材料。
在满足耐低温要求的同时，还需要考虑材料的机械性能、电性能、耐化学腐蚀性等综合性能。
根据产品的加工需求和成本预算，选择适合的加工工艺和性价比高的耐低温高分子材料。
环保与安全
优先选择环保、无毒、可回收的耐低温高分子材料，以降低对环境的影响和保障人类健康。
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六种耐低温高分子材料的分析选择
contents
目录
• 引言 • 六种耐低温高分子材料介绍 • 耐低温性能分析 • 加工工艺与成本考虑 • 应用领域探讨 • 结论与建议

核电用聚酰亚胺耐辐照性能分析与评价

核电用聚酰亚胺耐辐照性能分析与评价李小慧;马峰岭【摘要】针对核电工业中电阀门密封用聚酰亚胺耐辐照问题,通过对比辐照前后聚酰亚胺材料的结构特征、力学性能、热性能等的变化,分析和评价了辐照剂量对材料性能的影响.结果表明:经γ射线辐照后,聚酰亚胺的拉伸强度基本不变,断裂伸长率明显减小,压缩强度有一定变化;红外光谱峰的位置和强度无明显变化;玻璃化转变温度存在小幅度降低.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2016(052)006【总页数】4页(P389-391,396)【关键词】核电;耐辐照性能;聚酰亚胺;力学性能;热性能;结构特征【作者】李小慧;马峰岭【作者单位】上海材料研究所,上海200437;上海市工程材料应用与评价重点实验室,上海200437;上海材料研究所,上海200437【正文语种】中文【中图分类】TQ322.3在核电工业中，密封材料通常选用高分子聚合物，其作为核工业用管道、容器的重要组成部分，会长期受到核辐照影响。

为了使高分子材料在核辐照场中得到有效、合理的利用，了解核辐照对高分子材料力学性能和微观结构的影响具有重要意义[1-2]。

聚酰亚胺是一种已经工业化的耐高温高分子聚合物，不仅具有突出的热稳定性、力学性能及耐溶剂性能，而且在高温、高压和高速等苛刻环境下具有优异的减摩抗磨性能[3-5]，因而在核电工业中得到广泛的开发和应用。

笔者以核电阀门密封用聚酰亚胺材料为研究对象，通过对比分析聚酰亚胺辐照前后的拉伸和压缩力学性能、热性能及微观结构等方面的变化，建立了聚酰亚胺的耐辐照性能评价方法，可为其在核工业中的应用提供可靠性分析基础[1，6-7]。

1.1 试样制备试验用聚酰亚胺为上海材料研究所自制材料，该材料以4，4′-氧撑双邻苯二甲酸酐和4，4′-二氨基二苯醚为原料，参照文献[8]采用聚合方法制备而成。

将聚酰亚胺粉料放入平板模具中热压成型制备聚酰亚胺板材，按照GB/T 1040-2006《塑料拉伸性能的测定》和GB/T 1041-2008《塑料压缩性能的测定》规定，机加工力学性能测试用标准试样。

共聚聚酰亚胺纤维的制备及其性能研究

ｍＡ，光源ＣｕＫｓ射线，波长１．５４０５６ｎｍ。
热性能：采用美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司的ＴＧＡ７
Ｔａｂ．１ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｐｍｐｅＩｔｉｅｓｏｆＰｌｉｂｆｅｒ
研究与开发
Ｃ合ＨＩＮ成Ａ纤ＳＹＮ维ＴＨ朋工Ｃ业Ｆ，Ｉ２ＢＥ０Ｒ１３，Ｉ３Ｎ６Ｄ（Ｕ４ＳＴ）Ｒ：Ｙ５
共聚聚酰亚胺纤维的制备及其性能研究
许千，徐圆，王士华，李振涛，张清华
维强度迅速提高，同时断裂延伸则随着拉伸倍数
的增加而迅速减小；当拉伸倍数为５．０时，共聚ＰＩ纤维断裂强度达到了５．１ｃＮ／ｄｔｅｘ，断裂模量为７６ｃＮ／ｄｔｅｘ，优于相同条件下制备的ＰＭＤＡ／ＯＤＡ
（东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室，上海２０１６２０）
摘要：采用４，４＇－二氨基二苯醚和１，６－己二胺（ＨＤＡ）为二胺单体，与均苯四甲酸酐（ＰＭＤＡ）在二甲基乙
酰胺（ＤＭＡｃ）中共聚得到聚酰胺酸（ＰＡＡ）纺丝原液，通过干法纺丝工艺路线纺制ＰＡＡ初生纤维，利用热酰
１，２，３，４。
内外曾有过广泛的研究，但是由于成本和技术原因，目前工业化产品只有Ｐ８４纤维ｌ３］。为了改善ＰＩ纤维的可纺性，同时兼顾纤维的力学性能和热性能，作者在ＰＭＤＡ／ＯＤＡ体系中引人了一种含

正硅酸乙酯对聚酰亚胺性能影响

ｐ１０４
、
１０２
ｌＯ赠Ｏ８０６０
均苯四甲酸（ＭＤ）工业品，ＰＡ，国药集团化学试
剂有限公司，度 ≥９．％，纯９５白色或微黄色结晶粉
末，子式Ｃ０２６熔点２４～２８ｃ，程３７～分ｌ０，Ｈ８８ｌ沸Ｃ９
～
１３性能表征．将得到的Ｐ复合材料及碳化硅原材料经ＫｒＩＢ压片后，分别置于４００～０ｍ的红外光谱仪上０４０ｃ测试，一定量的复合材料于００ｌ将～１０ｎ０ｎ范围内做
４０℃立即使用；Ｎ一二甲基乙酰胺（Ｍｃ，Ｎ，ＤＡ）工
的机械性能、介电性能以及耐热、耐辐射及耐腐蚀等特性，应用极其广泛ｌ。聚酰亚胺的不足之处是不＿２Ｊ
溶、不熔、工成型难、本高等。随着社会和科技加成的发展＿Ｊ对Ｐ的需求量越来越大，对其性能的３，Ｉ要求也越来越高，其研究也越来越深入。近年来，
业品；正硅酸乙酯（英文简写ＴＯ）分析纯，ＥＳ，天津市科密欧，分子式ＣＨ，Ｓ。８ｘｏｉ４
紫外吸收测试，在扫描电子显微镜上经喷金处理等
收稿日期：２００８—０６—１０
紫外可见光谱分析仪（北京普析通用仪器有限
公司Ｔｌ０ｕ８０型）红外分光光度计（国布鲁克公、德
４０密度１６０ｇｃ３３０目筛子过筛，２０ｏ０，．８／ｍ，０于２Ｃ下

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聚酰亚胺的分类及性能分析
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。下面简单介绍一下的分类及性能。

一、分类
1、加聚型
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。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NASALewis研究中心发展的一类PMR
（forinsitupolymerizationofmonomerreactants,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。
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2、缩聚型

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

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。

二、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PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亚胺（PAI）和聚醚亚胺（PEI）四类。

三、性能
1、聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率低。
2、聚酰亚胺在极高的真空下放气量很少。
3、聚酰亚胺可耐极低温，如在－269℃的液态氦中不会脆裂。
4、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%。

5、聚酰亚胺的热膨胀系数在2×10-5－3×10-5℃，南京岳子化工YZPI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℃。
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6、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。由均苯四甲酸
二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度达600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品
种之一。

7、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。

8、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10∧17Ω·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。

9、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。

10、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，杭州塑盟特热塑性聚酰亚胺（TPI）的冲击
强度高达261KJ/m2。而联苯型聚酰亚胺（UpilexS）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，均苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的
纤维可达500Gpa，仅次于碳纤维。
本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站；
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