聚酰亞胺:高性能材料的定義、特性與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2025-02-04 21:38 幫助了85人
摘要:聚酰亞胺〔Polyimide,簡(jiǎn)稱PI〕是一種分子結(jié)構(gòu)中含有酰亞胺基團(tuán)〔—R—CO—NH—CO—R—〕性能很好芳雜環(huán)高分子化合物。它以其超強(qiáng)熱穩(wěn)固性、機(jī)械性能、化學(xué)耐性還有電不導(dǎo)電特性而著稱,被譽(yù)為“21世紀(jì)最有希望高分子材料”,于性能很好聚合物材料金字塔中占據(jù)頂端位置。
聚酰亞胺〔Polyimide,簡(jiǎn)稱PI〕是一種分子結(jié)構(gòu)中含有酰亞胺基團(tuán)〔—R—CO—NH—CO—R—〕性能很好芳雜環(huán)高分子化合物。它以其超強(qiáng)熱穩(wěn)固性、機(jī)械性能、化學(xué)耐性還有電不導(dǎo)電特性而著稱,被譽(yù)為“21世紀(jì)最有希望高分子材料”,于性能很好聚合物材料金字塔中占據(jù)頂端位置。
定義和結(jié)構(gòu)
聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)〔-CO-NR-CO-〕一類聚合物,其中R為芳族四價(jià)基團(tuán)。其結(jié)構(gòu)單元通常由二胺、二酐單體通過(guò)縮聚反應(yīng)生成。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)不同,聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族、芳香族類型。
特性
熱穩(wěn)固性:聚酰亞胺具有極高耐熱性,熱分解溫度一般于500℃左右,部分產(chǎn)品甚至可達(dá)600℃。它還能耐極低溫,于-269℃液態(tài)氦中不會(huì)脆裂。
機(jī)械性能:聚酰亞胺拉伸強(qiáng)度一般于100 MPa以上,部分品種甚至高達(dá)400 MPa。其彈性模量通常為2到4 GPa,纖維可達(dá)200 GPa。
電性能:聚酰亞胺具有高介電強(qiáng)度、突出耐電暈性。
化學(xué)穩(wěn)固性:聚酰亞胺耐油、有機(jī)溶劑,但不耐堿、強(qiáng)氧化劑。
加工性能:聚酰亞胺熔點(diǎn)高,不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,加工流動(dòng)性不佳。
用途行業(yè)
聚酰亞胺產(chǎn)品形態(tài)多樣,包括薄膜、漿料、泡沫、復(fù)合材料、纖維。這些產(chǎn)品被大量用途于以下行業(yè):
航空航天:用于生產(chǎn)耐高溫、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)部件。
工業(yè):作為柔性印刷電路、不導(dǎo)電材料、微器件保護(hù)層。
液晶顯示:用于生產(chǎn)液晶顯示器取向劑材料。
半導(dǎo)體:于半導(dǎo)體生產(chǎn)中,聚酰亞胺用于光刻膠、介電層、緩沖層。
醫(yī)療設(shè)備:聚酰亞胺生物相容性使其可用于生產(chǎn)電極、生物傳感器、藥物輸送系統(tǒng)。
新能源:作為燃料電池隔膜、質(zhì)子傳輸膜。
聚酰亞胺因其超強(qiáng)性能、大量用途前景,已成為現(xiàn)代科技無(wú)法替代材料。隨著技術(shù)連續(xù)進(jìn)步,聚酰亞胺用途行業(yè)還將進(jìn)一步拓展。
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