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聚酰亚胺
介绍：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。
PI是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一，有的品种可长期承受290℃ 高温短时间承受490℃的高温，另外力学性能、耐疲劳性能、难燃性、尺寸稳定性、电性能都好，成型收缩率小，耐油、一般酸和有机溶剂，不耐碱，有优良的耐摩擦，磨耗性能.
PI成型方法包括压缩模塑、浸渍、注塑、挤出、压铸、涂覆、流延、层合、发泡、传递模塑。
PI在航空、汽车、电子电器、工业机械等方面均有应用，可作发动机供燃系统零件、喷气发动机元件、压缩机和发电机零件、扣件、花键接头和电子联络器，还可做汽车发动机部件、轴承、活塞套、定时齿轮，电子工业上做印刷线路板、绝缘材料、耐热性电缆、接线柱、插座、机械工业上做耐高温自润滑轴承、压缩机叶片和活塞机、密封圈、设备隔热罩、止推垫圈、轴衬等。
学 名 聚均苯四甲酰亚胺
英 文 名 Polypyromellitimide,简称PMMI
1、发展史
1980年首次成功合成芳族聚酰亚胺，五十年代末期制备得到高分子量的芳族聚酰亚胺。1961年杜邦公司生产出聚均苯四甲酰亚胺薄膜（Kapton）。1964年开发生产聚均苯四甲酰亚胺膜塑料（Vespels）。1965年公开报道该聚合物的薄膜和模塑料，之后，粘合剂、涂料、泡沫和纤维相继问世。六十年代中期，大量文献涉及该聚合物的各有关方面。1977～1979年就有一千多篇有关稿件登载于美国化学文献中，100多篇文献向美国国家技术服务局登记。随着电器、电子机器的小型化、轻量化，对耐热性优良的、电性能优异的聚酰亚胺的需要量越来越多。1979年，美国消费聚酰亚胺2200吨。就薄膜而言，东丽·杜邦公司的Kapton年生产能力为565吨，钟渊化学公司在日本的Apical年生产能力为170吨，该公司与Allied-signal公司合作在美国有一年产150吨Apical生产装置，还准备在瑞士建设百吨级生产装置。俄国报道不详，从技术交流得悉，目前该国有一年产200多吨的生产装置。美国年生产能力近2000吨。全世界拥有聚均苯四甲酰亚胺薄膜年生产能力近4000吨。日本对膜塑料的年需要量为20吨，估计美国年需要量200多吨。全世界总需要量为每年300多吨，预测今后将以每年10%的速度递增。
我国对聚均苯四甲酰亚胺的研究始于1962年，1963年用于漆包线，1966年后薄膜、模塑料、粘合剂相继问世，目前产量已达200多吨。
2、生产方法
加入一定量的二甲基乙酰胺到反应釜内，然后再加入4，4′-二氨基联苯醚，待基本溶解后，加入均苯四甲酸二酐，反应温度控制在50℃左右，得到透明的聚酰胺酸顶聚物溶液。预聚物脱除溶剂后，经300高温脱水环化或加醋酐（脱水剂）、三乙胺（中和剂）成盐沉淀，分离得到聚酰亚胺。
3、理化性能
模塑粉和模压塑料的性能如下:
3.1模塑粉
外观：淡黄色粉末
细度：≤250μm
表观密度：≥0.35（克/cm3）
（0.5%邻甲酚溶液，温度35℃时测定）
3.2模压塑料
外观：琥珀色半透明
表面电阻率：≥1015Ω
体积电阻率：≥1016Ω·cm
压缩强度：≥160MPa
弯曲强度：≥180MPa
冲击强度：≥100kJ/m2
介电损耗角正切（106赫兹）1×10-3～5×10-3
介电常数（106赫兹）3.0～3.5
4、加工成型
4.1薄膜
目前国内有两种成型方法，即连续浸渍法和流延法。先在二甲基乙酰胺溶液中，制得浓度为15%～16%、比浓粘度20～50秒的聚酰胺酸溶液。然后，以多程浸胶机进行浸渍操作，用0.05mm厚的铝箔作连续载体。每浸一次都经过烘烤干燥（180℃以下），除去溶剂，浸渍速度为3.5～6.5m/min。然后，在350℃下处理30～60分钟，使聚酰胺酸膜脱水环化。待冷却后，将聚酰亚胺化的薄膜从铝箔上剥下，即得成品。若将聚酰胺酸溶液流延在连续运转的不锈钢基带上，通过烘烤和高温脱水环化，即可制取聚酰亚胺薄膜。
4.2模压塑料
苯四甲酸二酐和4，4′-二氨基联苯醚等摩尔反应制备的15～20%高粘度聚酰胺酸溶液，再加入叔胺催化剂，加热沉淀，除去溶剂，再经300℃高温处理，制成高比表面的模塑粉。最后，采用类似粉末冶金法，聚酰亚胺粉末加入模子中于300℃维持10分钟，再加压（275MPa）2分钟，在保持压力的条件下吹风冷却，至温度低于200℃后，解除压力，出模即可。
4.3纤维
聚均苯四甲酰亚胺纤维是由它的先母料聚酰胺酸的DMAC(二甲基乙酰胺)溶液,在气态环境中干纺成聚酰胺酸纤维,在充分拉伸的情况下转化成聚酰亚胺纤维,热转化后于550℃完成纤维拉伸。这样制成的纤维其拉伸强度为0.45GPa，伸长率为11.7%，模量为6.4GPa。
4.4涂料
聚酰胺酸可用作涂料材料。将其涂布到电线上，热转化成聚酰亚胺，即可产生一种重要的线缆涂料。前述的Pyre ML和Pyralin均属此类聚均苯四甲酰亚胺涂料。
5、应用领域
聚均苯四甲酰亚胺薄膜可用于电动机、变压器线圈的绝缘层和绝缘槽衬。与氟树脂复合的薄膜，可用于航空电缆、扁平软性电缆和电导体的包封材料。与铜箔复合的复铜板，可用作挠性印刷电缆、单层板和多层板、计算机打印头上的软带、应变片上的接线柱等。
模塑料可用于特种条件下的精密零件、耐高温自润滑轴承、压缩机活塞环、密封圈、鼓风机叶轮等。还可用于液氨接触的阀门零件、喷气发动机供应燃料系统的零件。
聚酰亚胺粘合剂可用于火箭、喷气机翼的粘接以及金刚砂磨轮的粘接。
轻质耐燃弹性泡沫塑料可用于飞机座垫。
纤维可做中空纤维，用于分离混合气体。
6、开发动向
聚均苯四甲酰亚胺薄膜占其用途的75%。今后不仅用作绝缘薄膜，而且功能膜尤其是气体分离膜将会有大的发展。复铜箔应用也越来越广泛，应用比例将逐渐增加。
膜塑料将进一步提高高温的强度、伸长率和冲击强度，以满足苛刻环境中的应用要求。
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