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、耐疲惫性能、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。

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PI在航空、汽车、电子电器、产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，电子产业上做印刷线路板、尽缘材料、耐热性电缆、接线柱、插座、机械产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年公然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，还预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，猜测今后将以每年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

加进一定量的二甲基乙酰胺到反应釜内，然后再加进4，4′-二氨基联苯醚，待基本溶解后，加进均苯四甲酸二酐，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

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

学 名 聚酰胺-酰亚胺

英 文 名 Poly(amide-Imide)，简称PAI

1、发展史

1964年Amoco公司开发了电器尽缘用清漆（AI），1967年日立化成公司开发了HI-400系列清漆，1972年Amoco公司开发了模制材料（Torlon），1976年Torlon商品化。1979年美国聚酰胺-酰亚胺的消费量为1000吨，1988年美国的需要量为2000吨。目前世界有六家公司研制生产聚酰胺-酰亚胺。这些公司的商品：是美国Amoco公司的Torlon模塑料，日本东丽公司的TI-5000模塑料，TI-1000模塑料（热固性），Amoco/三菱化成公司的Torlon，Amoco/GE公司的AI线缆涂料，日立化成公司的HI-400系列线缆涂料，Amoco公司的AmocoA-I涂料，法国Rhone-Poulenc公司的Kermel纤维。

我国上海市合成树脂研究所、长春应用化学研究所、上海电磁线厂、哈尔滨油漆颜料总厂和天津尽缘材料厂，于70年代中期就开始对聚酰胺亚胺进行研究开发。目前薄膜、油漆均有产品销售。

2、主要生产方法

(1)酰氯法

(2)异氰酸酯法

(3)直接聚正当

(4)亚胺二炭酸法

苯三酸酐的酰氯与芳族二胺反应制备聚酰胺-酰亚胺是一种重要的方法，其工艺如下：

反应釜内加进定量的4，4′-二氨基联苯醚、二甲基乙酰胺、二甲苯，启动搅拌。待物料全部溶解后，再加进1，2，4-偏苯三甲酸酰氯。反应温度控制在25～35℃。当粘度达最大值时，用二甲基乙酰胺和二甲苯稀释。然后，用环氧乙烷中和发应副产出盐酸，可得到可溶性的聚酰胺-酰胺酸预聚体。若将此预聚体在高温下脱水环化，即可制得不熔不溶的聚酰胺-酰亚胺。

学 名 聚醚酰亚胺

英文名 Polyetherimide,简称PEI

1、发展史

1972年美国GE公司开始研究开发PEI，经过10年时间试制、试用，于1982年建成5000吨生产装置，并正式以商品Ultem在市场销售。目前，全世界年需要量为10000吨左右。以后，为进步产品的耐热性，GE公司还开发了ULtemⅡ。由于ULtemⅡ中含有对苯二胺结构，致使玻璃化温度（tg）从215°进步到227°，因而适应电子零件超小型电子管表面粘贴技术（SMT）的需要。近年来，该公司以开发了耐化学药品品级CRS5000、电线被覆用品级有机硅共聚合体D9000。为了进一步进步耐热性、耐化学药品性和活动性，该公司还开发了特种式程塑料合金，如PEI/PPS合金JD8901、PEI/PC合金D8001、D8007和SPEI/PA合金等。

上海市合成树脂研究所对聚醚酰亚胺的研究开发工作始于20世纪80年代初，现有10t/aPEI装置一套，目前处于供不应求状态。该所正预备建设100t/a PEI生产装置，以满足国防军工的需要。该所的聚醚酰亚胺YS30，结构中含有二苯醚二胺，其产品耐水解性能更佳。

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