文档介绍：聚酰亚***的概述
聚酰亚***的应用
聚酰亚***的性能
聚酰亚***的合成方法
聚酰亚***的合成途径
聚酰亚***
聚酰亚***的概述 聚酰亚***( Polyimide 简称PI ) 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, 具有高绝缘性能。聚酰亚***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***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***, 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!并认为没有聚酰亚***就不会有今天的微电子技术!
聚酰亚***的应用
1 薄膜: 是聚酰亚***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Apcal。透明的聚酰亚***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、航空器及火箭部件。是最耐高温的结构材料之一。, 飞行时表面温度为177℃, 要求使用寿命为60000h, 据报道已确定50%的结构材料为以热塑型聚酰亚***为基体树脂的碳纤维增强复合材料, 每架飞机的用量约为30t。
4 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。 5 泡沫塑料: 用作耐高温隔热材料。 6 工程塑料: 有热固性也有热塑型, 热塑型可以模压成型也可以用注射成型或传递模塑。主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。广成聚酰亚***材料已开始应用在压缩机旋片、活塞环及特种泵密封等机械部件上。 7 胶粘剂: 用作高温结构胶。广成聚酰亚***胶粘剂作为电子元件高绝缘灌封料已生产。 8 分离膜: 用于各种气体对, 如氢/ 氮、氮/ 氧、二氧化碳/ 氮或甲烷等的分离, 从空气烃类原料气及醇类中脱除水分。也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。由于聚酰亚***耐热和耐有机溶剂性能, 在对有机气体和液体的分离上具有特别重要的意义。
9 光刻胶: 有负性胶和正性胶, 分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜, 可大大简化加工工序。 10 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。 11 液晶显示用的取向排列剂: 聚酰亚***在T N-LCD、SH N-LCD、TFT-CD 及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。 12 电光材料: 用作无源或有源波导材料光学开关材料等, 含***的聚酰亚***在通讯波长范围内为透明, 以聚酰亚***作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
聚酰亚***的性能 聚酰亚***树脂( PI ) 的综合性能, 非常优秀, 它具有抗腐蚀、抗疲劳、耐高温、耐磨损、耐冲击、密度小、噪音低、使用寿命长等特点。 优良的高低温性能( 长期269℃~280℃不变形) ; 热分解温度可高达600℃, 是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一, 在269℃的液态氦中不会脆裂。 在极广温度范围内保持长期的耐蠕变和耐疲劳性。 在280℃( 512℃) 下有足够高的抗拉强度和弯曲模量、改进的耐压强度, 未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上, 有些型号的聚酰亚***仅次于碳纤维。
对化学品、溶剂, 润滑油和燃料的超常抗力, 密封性好。由于是自熄性聚合物, 具有固有的阻燃性、无烟尘排放性。噪音低, 自润滑性能好, 可无油自润滑;热膨胀系数低;热膨胀系数在2×10-5~ 3 ×10-5, 个别型号可10-7。良好的电气性; 左右, 介电损耗为10-3 , 介电强度为100 ~ 300KV/ mm, 热塑性聚酰亚***为300KV/ mm, 体积电阻为1017Ω/ ℃m。极好的抗水解性能和极低的吸水率, 如经得起120℃,500 h 水煮。
聚酰亚***的合成方法
聚酰亚***是一类环链化合物,根据其结构和制备方法,可分成主链含有脂肪链的聚酰亚***和主链中含有芳环链的聚酰亚***2 大类。其通式为:
聚酰亚***由四酸二酐与二***聚合而成,合成方法有一步法、二步法、三步法和气相沉积法。
一步法是二酐和二***在高沸点溶剂中直接聚合生成聚酰亚***,即单体不经由聚酰***酸而直接合成聚酰亚***。该法的反应条件比热处理要温和得多,关键要选择合适的溶剂。为提高聚合物的相对分子质量,应尽量脱去水份。通常采用带水剂进行共沸以脱去生成的水,或用异***酸酯替代二***和生成的聚酰***酸盐在高