聚酰亚胺(PI)
聚酰亚胺(PI) 因其耐高温、抗氧化、抗辐射、耐腐蚀、耐湿热、高强度、高模量等独特的综合性能而得到广泛的关注和应用。在众多的聚合物材料中,只有6 种在美国化学文摘(CA) 中被单独列题,聚酰亚胺即是其中之一。由此可见,聚酰亚胺在技术和商业上有着非常重要的意义。
聚酰亚胺通常分为两大类: 一类是热塑性聚酰亚胺,如亚胺薄膜、涂层、纤维及现代微电子用聚酰亚胺等。另一类是热固性聚酰亚胺,主要包括双马来酰亚胺(BMI) 型和单体反应物聚合( PMR) 型聚酰亚胺及其各自改性的产品。BMI 易加工但脆性较大。
聚酰亚胺的化学结构决定了它拥有许多与众不同的优点,主要包括:
(1) 优异的耐热性。聚酰亚胺的分解温度一般超过500 ℃,有时甚至更高,是目前已知的有机聚合物中热稳定性最高的品种之一,这主要是因为分子链中含有大量的芳香环。
(2) 优异的机械性能。未增强的基体材料的抗张强度都在100 MPa 以上。用均酐制备的Kapton 薄膜抗张强度为170 MPa ,而联苯型聚酰亚胺(Upilex S) 可达到400 MPa 。聚酰亚胺纤维的弹性模量可达到500MPa ,仅次于碳纤维。
(3) 良好的化学稳定性及耐湿热性。聚酰亚胺材料一般不溶于有机溶剂,耐腐蚀、耐水解。改变分子设计可以得到不同结构的品种。有的品种经得起2 个大气压下、120 ℃,500 h 的水煮。
(4) 良好的耐辐射性能。聚酰亚胺薄膜在5 ×109 rad 剂量辐射后,强度仍保持86 %;某些聚酰亚胺纤维经1 ×1010rad 快电子辐射后,其强度保持率为90 %。
(5) 良好的介电性能。介电常数小于3. 5 ,如果在分子链上引入氟原子,介电常数可降到2. 5 左右,介电损耗为10 ,介电强度为100 至300 kV/ mm ,体积电阻为1015 - 17Ω·cm。因此,含氟聚酰亚胺材料的合成是目前较为热门的研究领域。
上述性能在很宽的温度范围和频率范围内都是稳定的。除此之外,聚酰亚胺还具有耐低温、膨胀系数低、阻燃以及良好的生物相容性等特性。聚酰亚胺优异的综合性能和合成化学上的多样性,可广泛应用于多种领域。
目前聚酰亚胺的应用领域主要包括:
(1) 薄膜:是聚酰亚胺最早的商品之一,用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。主要产品有杜邦的Kapton ,日本宇部兴产的Upilex 系列和钟渊的Apical 。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板;
(2) 涂料:作为绝缘漆用于电磁线,或作为耐高温涂料使用;
(3) 先进复合材料的基体树脂:用于航天、航空飞行器结构或功能部件以及火箭、导弹等的零部件,是最耐高温的结构材料之一;
(4) 纤维:聚酰亚胺纤维的弹性模量仅次于碳纤维,可以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:可用做耐高温隔热材料;
(6) 工程塑料:有热固性也有热塑性,可以模压成型也可用注射成型或传递模塑(RTM) ,主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。此外聚酰亚胺还可以作为高温环境中的胶粘剂、分离膜、光刻胶、介电缓冲层、液晶取向剂、电- 光材料等。
ＰＩ是一款很好的材料，在这边我讲一下简单的特性，不对请指出：
杜邦Kapton是一种高性能薄膜材料，化学名称为聚酰亚胺(Polyimide)，其在较高的温度范围骨具有优良的物理、化学及电气性能。
耐温特性；
1、使用温度范围可从-269℃到400℃
2、UL认证RTI温度指数为220℃到240℃
3、耐然等级94VTM-0
成型特性：
1、容易成型(280-300℃,400-500psi)
2、成型后形状保持良好，回缩率低
After 8 hours at 260℃,shrinkage＜4%
耐化学特性：
1、165小时后的抗拉伸特性(不同PH值）
PH=1
PH=1
PH=1
标准
抗拉伸强度
(Kpsi)
23.9
25.9
24.0
28.8
伸长量
(%)
75.8
92.7
75.6
109
Modulus
(Kpsi)
398
399
405
412
2、沸水中24小时，吸水率2.1%
3、不溶于目前已知的有机溶剂
机械特性
Tensile strength: 28.8Kpsi
Tensile Modulus: 412Kpsi
与PEN相近(24,500)
从低频到高频均有很好的声学特性
用于扬声器的优点：
1、 长期工作音响效果优于PEN,PEI
2、 较高频带的输出
3、 提高扬声器的输出的功率
4、 优异的耐高温选择性：长期200℃
5、 优异的尺寸稳定性
这款音膜虽然看上去很好，但是它的价格很贵的，一般小公司是没办法用的，
一千美金一公斤 很贵
材料PI的收缩率http://www.cyjm.cn/blog/blog.php?do=showone&tid=13096
17b58ae67628f04a3e0118577bbf5889超声波测厚仪材料PI的收缩率 热塑性聚酰亚胺(PI)的综合性能非常优秀，非常适合做高性能超声波测厚仪探伤仪、测厚仪的复合材料探头（换能器）的楔块，具有高耐磨、耐高温、热变形系数小、灵敏度高等特点。其性能远远高于有机玻璃等工程塑料。聚酰亚胺具有以下基本特性为： 耐高低温（-269-260℃长期不变形）； 2.高绝缘； 3.高温下抗蠕变能好； 4.耐高频、耐辐射； 5.透波性好（透声率高）； 6.热膨胀系数小； 7.吸水率低； 8.成型收缩率小。 超声波测厚仪刀型闸阀楼宇自动化系统盐雾试验箱呼吸机呼吸机 呼吸机 呼吸机 呼吸机 快速温度变化试验机 快速温度变化试验机 呼吸机 快速温度变化试验机 快速温度变化试验机 快速温度变化试验机 快速温度变化试验机 快速温度变化试验机气动阀门气动阀门 气动阀门 安防系统