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聚酰亚胺泡沫制备工艺研究

聚酰亚胺泡沫制备工艺研究
聚酰亚胺泡沫制备工艺研究

 第24期

收稿日期:2017-11-07

聚酰亚胺泡沫制备工艺研究付 攀1,庄洪伟2,李国英2,刘艳国2,刘培礼2

(1.中国人民解放军海军驻青岛造船厂军事代表室,山东青岛 266000;2.青岛海洋新材料科技有限公司,山东青岛266404)

摘要:介绍了聚酰亚胺泡沫材料的国内外研究现状以及主要生产工艺,并对聚酰亚胺泡沫生产工艺进行了探讨。

关键词:聚酰亚胺;泡沫;工艺;合成

中图分类号:TQ323.7 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2017)24-0075-02

TheProductionProcessandPreparationofPolyimideFoam

FuPan1,ZhuangHongwei2,LiGuoying2,LiuYanguo2,LiuPeili2

(1.PLAMilitaryRepresentativeOfficeofQingdaoNavalStationinQingdao 266000,China;

2.QingdaoOceanNewMaterialTechnologyCorporation,Qingdao 266404,China)

Abstract:Thispaperintroducetheresearchstatusandmainproductionprocessesofpolyimidefoamathomeandabroad,thendiscussetheproductionprocessofpolyimidefoam.

Keywords:polyimide;foam;synthesisprocess

聚酰亚胺泡沫材料由于其力学性能、热力学性能以及高阻燃、耐氧化、耐水解、耐辐照、无毒性等方面的优异表现,自20世纪60年代杜邦公司开始研制以来,引起了全世界的广泛关注,并迅速发展了起来[1]。目前已经被广泛应用到航空航天、船舶、高铁以及武器装备等方面,例如用作航天器低温贮箱隔热材料和机身隔热材料、保护头盔的冲击吸收垫、雷达天线罩电磁窗透波材料以及飞机走廊结构材料等等[2-3]。但随着社会和科技的发展,对聚酰亚胺泡沫的需求量越来越大,对其性能要求越来越高,聚酰亚胺泡沫的缺点例如加工成型困难、熔融性差、分子刚性强以及成本高等等影响了其进一步的发展,所以对聚酰亚胺泡沫的工艺以及研究需要更进一步[4]。

1 聚酰亚胺泡沫应用现状

自60年代美国杜邦公司和孟山都公司发表聚酰亚胺相关专利以来,发现可以合成出聚酰亚胺的二酐与二胺单体达300多种,而根据不同应用目的选择不同单体以及方法的话,目前已合成或已研究出的聚酰亚胺材料已达上千种[5]。但是由于成本、质量、性价比以及规模生产、技术路线等因素影响,能够真正实现聚酰亚胺泡沫工业化的产品并不多。美国海军早已将聚酰亚胺泡沫应用到军用装备上。美国公司的聚酰亚胺泡沫研究以及工业化也一直走在世界前列。InspecFoam公司生产的Solimide聚酰亚胺泡沫系列、NASA研发出的TEEK系列、DuPont公司的SF系列以及Monsanto公司生产的Skybond聚酰亚胺泡沫系列都已经被应用在美国海军船舶隔热保温材料以及民用船舶上[6]。

表1为部分已经商品化的国外聚酰亚胺泡沫材料。

表1 部分商品化国外聚酰亚胺泡沫材料品牌

厂商聚酰亚胺泡沫系列号

InspecFoamSolimide

SordalRexfoam

NASATEEK

DuPontSF

AlcanAIREX

RohmRohacell 我国的聚酰亚胺泡沫研究起步较晚,进展也较为缓慢,这也需要科研单位包括各个高校研究所以及企业单位继续开展大量的实验研究与生产实践,继续改进和完善工业化生产的工艺,优化原料配比来降低成本。

北京航空航天大学沈燕侠、詹茂盛、王凯等将热塑性聚酰亚胺泡沫原位填充到多种蜂窝中制备出一系列泡沫填充泡沫复合材料[7];中国科学院化学研究所、航天材料及工艺研究所、国防科技大学以及黑龙江石油化学研究所等四家研究院校都曾以甲基丙烯晴和甲基丙烯酸为主要成分,利用自由基预聚体法制备出了聚酰亚胺泡沫[8-10];西北工业大学陈挺、张广成等以AN/MAA/AM共聚物为主要成分,利用自由基预聚体法制备出硬质聚酰亚胺泡沫[11];广西化学纤维研究所李庆春、杨春波等制备出聚酰亚胺微发泡材料[12];南京工业大学刘俊英、黄培等利用粉发泡法,制备出开孔泡沫[13]等等。

2 聚酰亚胺泡沫特性

聚酰亚胺泡沫之所以拥有如此大的战略意义,主要在于与其他泡沫材料相比,其拥有众多优异的特性。

(1)较好的阻燃性:聚酰亚胺泡沫是自熄性聚合物,燃烧率低、发烟率低。

(2)良好的机械性能:高抗蠕变、高尺寸稳定、低热膨胀系数、高耐磨性以及具有自润性等等。

(3)优异的热性能:耐高低温、使用温度上下限较高以及耐辐照。

(4)突出的电性能:介电系数超低、耐电弧性。

(5)良好的化学稳定性:不易溶于各类有机溶剂。

(6)优异的施工性能:易切割,对人体无危害,施工过程无粉尘产生、无毒素挥发,安装修补工艺简便。

3 聚酰亚胺泡沫合成工艺

3.1 制备方法

聚酰亚胺泡沫合成方法多种多样,按照制备方法来分有以下6种方法:

(1)糊方法:即单体与酰胺糊受热酰胺化,缩合产生气体气泡,不外加发泡剂;

(2)浆方法:即加热酰亚胺化粉制成高粘度浆时溶剂受控

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付 攀,等:聚酰亚胺泡沫制备工艺研究

聚酰亚胺的研究概况.doc

高分子材料学(论文)题目:聚酰亚胺的研究概况 化工学院高分子材料科学与工程专业 学号 班级材料1102 学生姓名 指导教师 二〇一四年五月

聚酰亚胺的研究概况 摘要:聚酰亚胺(PI)作为一种综合性能优异的材料,已被广泛的应用。本文首先对聚酰亚胺的发展历程,国内目前聚酰亚胺的发展状况做了简单介绍。其次介绍了聚酰亚胺目前比较重要的几种合成方法,着重介绍了聚酰亚胺的性能以及针对其优良的性能聚酰亚胺目前的应用领域。最后,针对聚酰亚胺存在的缺点,根据国内外一些研究状况,列举了目前比较重要几种改性方向。通过本文的介绍,可以对聚酰亚胺有一个系统的认识。 关键词:发展历程;合成;性能;应用;改性 Abstract: As a comprehensive performance excellent material, polyimide (PI) has been widely used. Firstly, the paper makes a brief introduction about the development process of polyimide, and the current domestic development condition. Secondly, it introduces several more important synthetic methods about the polyimide, and then introduces the properties of the polyimide and its e current applications. Finally, according to its shortcomings and some research at home and abroad, the paper cites several relatively important direction of the current modification. Through the introduction of this article, you can have a good systematic understanding of polyimide. Key Words:development process;synthetic; properties; applications; modification 引言 随着航空航天,电子信息工业,汽车工业与家用电器等工业的蓬勃发展,对材料的要求越来越高。因此材料的研究不断朝着高性能化,多功能化,轻量化和低成本化等方面发展。[1] 聚酰亚胺(PI)就是综合性非常优异的材料。聚酰亚胺是一类以酰亚胺环为特征结构的聚合物。其中以苯环直接与酰亚胺环相连的聚合物最为重要。其分子的通式如下: O O O 聚酰亚胺具有高强度、高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能,被广泛应用于电机电器、电子微电子工业、航空航天工业、汽车工业、机械化工、分离膜、胶黏剂等领域。目前,聚酰亚胺是在已经工业化的工程塑料中耐热性能最好的品种之一。[2-6]

聚酰亚胺的合成方法2

聚酰亚胺的合成方法 聚酰亚胺是一类环链化合物,根据其结构和制备方法,可分成主链含有脂肪链的聚酰亚胺和主链中含有芳环链的聚酰亚胺2大类。其通式为: 聚酰亚胺由四酸二酐与二胺聚合而成,合成方法有一步法、二步法、三步法和气相沉积法。 2.1一步法 一步法是二酐和二胺在高沸点溶剂中直接聚合生成聚酰亚胺,即单体不经由聚酰胺酸而直接合成聚酰亚胺。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,或用异氰酸酯替代二胺和生成的聚酰胺酸盐在高温高压下聚合。此法的控制工艺尚需完善,并正向实用化迈进。反应方程式如图1。 2.2二步法 二步法是先由二酐和二胺获得前驱体聚酰胺酸,再通过加热或化学方法,分子内脱水闭环生成聚酰亚胺。化学亚胺化法,即用脱水剂处理聚酰胺酸;化学环化后生成的聚酰亚胺中含有大量异酰亚胺,该法制得的聚酰亚胺与用加热方法制得的聚酰亚胺,物理和化学性能有差异,特别是异酰亚胺环具有较低的热稳定性和高化学反应活性;应用不同的脱水剂,环化产物中亚胺/异酰亚胺的比例不同,可认为是互变异构的高度不稳定所引起的。 二步法工艺成熟,但聚酰胺酸溶液不稳定对水汽很敏感,储存过程中常发生分解,所以又出现聚酰胺酸烷基酯法、聚酰胺酸硅烷基酯法等改进方法 聚酰亚胺的另一种前驱体聚酰胺酯,是一种相对稳定的聚合物,能以固态或溶液形式长期存放高相对分子质量的聚酰胺酯通常是由芳香二酸二酯经酰氯化后,与芳香二胺进行溶液缩聚或界面缩聚制得;聚酰胺酯受热或在有机碱的催化下发生酰亚胺化反应生成聚酰亚胺,但脱掉的小分子化

合物是醇或α-烯烃而不是水。中间体聚酰胺酯的溶解性好于聚酰胺酸,可溶于常用低沸点有机溶剂,如二氯甲烷、四氢呋喃等,并可获得高浓度溶液而且可通过改变酯基结构使聚酰胺酯性能各异,可用于制备高强高模材料,是合成聚酰亚胺的典型方法。但其酰亚胺化反应活性低,工艺复杂,制造成本高,有待优化。反应方程式如图2。 2.3三步法 三步法是经由聚异酰亚胺得到聚酰亚胺的方法。聚异酰亚胺结构稳定,作为聚酰亚胺的先母体,由于热处理时不会放出水等低分子物质,容易异构化成酰亚胺,能制得性能优良的聚酰亚胺。聚异酰亚胺是由聚酰胺酸在脱水剂作用下,脱水环化为聚异酰亚胺,然后在酸或碱等催化剂作用下异构化成聚酰亚胺,此异构化反应在高温下很容易进行。聚异酰亚胺溶解性好,玻璃化转变温度较低,加工性能优良。聚酰亚胺为不溶、不熔性材料,难于加工,通常采用先在预聚物聚酰亚胺阶段加工,但由于在高温下进行,亚胺化时闭环脱水易使制品产生气孔,导致制品的机械性能和电性能下降,难以获得理想的产品,作为聚酰亚胺预聚的聚异酰亚胺,其玻璃化温度低于对应的聚酰亚胺,热处理时不会放出水分,易异构化成聚酰亚胺,因此用聚异酰亚胺代替聚酰胺酸作为聚酰亚胺的前身材料,可制得性能优良的制品。该法较新颖,正受到广泛关注。 2.4气相沉积法 气相沉积法主要用于制备聚酰亚胺薄膜,反应是在高温下使二酸酐与二胺直接以气流的形式输送到混炼机内进行混炼,制成薄膜,这是由单体直接合成聚酰亚胺涂层的方法。

聚酰亚胺合成实验

聚酰亚胺合成实验 实验原理 聚酰亚胺是综合性能最佳的之一,耐高温达400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃。聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类,其中以含有结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺作为一种特种,已广泛应用在、、、、、、等领域。近来,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的之一。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为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"(protion solver),并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。 缩聚型聚酰亚胺 缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。 加聚型聚酰亚胺

目前获得广泛应用的主要有聚、降冰片烯基封端聚酰亚胺及苯乙炔苯酐封端聚酰亚胺。通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低聚酰亚胺,应用时再通过不饱和端基进行聚合。 合成途径 聚酰亚胺主要由二酐和二胺在极性溶剂,如DMF,DMAC或NMP先进行低温缩聚,获得可溶的聚酰胺酸,成膜或纺丝后加热至300℃左右脱水成环转变为聚酰亚胺;也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺类,进行化学脱水环化,得到聚酰亚胺溶液和粉末。二胺和二酐还可以在高沸点溶剂,如酚类溶剂中加热缩聚,一步获得聚酰亚胺。 应用 由于上述聚酰亚胺在性能和合成化学上的特点,在众多的聚合物中,很难找到如聚酰亚胺这样具有如此广泛的应用方面,而且在每一个方面都显示了极为突出的性能。 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Kapton,宇部兴产的Upilex系列和钟渊Apical。透明的聚酰亚胺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,或作为耐高温涂料使用。 3. :用于航天、航空器及火箭部件。是最耐高温的结构材料之一。例如的超音速客机计划所设计的速度为 2.4M,飞行时为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胺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. :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。广成聚酰亚胺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. :用作高温结构胶。广成聚酰亚胺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中脱除水分。也可作为渗透蒸发膜及。由于聚酰亚胺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. :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

聚酰亚胺简介

聚酰亚胺(英文名Polyimide,简称PI)泡沫,是聚酰亚胺树脂原材料与发泡剂、泡沫稳定剂等助剂通过聚合发泡反应而成的泡沫材料。PI泡沫种类多,密度(5~400kg/m3),具有可设计,绝缘性突出,特别是具有优异的耐高低温(-250~450℃)、耐辐射、难燃、低发烟,以及无有害气体释放等性能,这些独特的性能是传统泡沫塑料所无法比拟的。因此,PI 泡沫材料是一种具有极大应用价值和开发潜力的新型材料,越来越多地用做航空航天、国防军工、微电子等高新技术领域的隔热、减震降噪和绝缘等关键材料。目前,全球只有美国、日本等少数几个国家可以生产聚酰亚胺高分子材料,其高端产品由于应用领域的特殊性(主要运用于航天、超高速飞机制造等军工领域),其技术和产品基本不对中国出口。 主要研发机构,生产商 聚酰亚胺泡沫最早出现于1966年,由杜邦(Dupont)公司利用添加了发泡剂的聚酰胺酸溶液涂膜发泡制得。上世纪70年代,美国NASA 兰利(Langley)研究中心与Unitika America公司合作开发、研究出用于航天飞船绝热保温的聚酰亚胺泡沫材料。 美国、日本、中国等国家的科研院所、企业经过半个世纪的研究发展,已经有一定的性能稳定的商品化产品和实际应用,如美国的Boyd Corporation的Solimide PI泡沫、Monsanto的Skybond PI泡沫、陶氏公司的Rohacell 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫都已满足美国DOD-F24 688 军标,被美国防部指定为海军船舶的绝热保温材料,并在民用船舶,如豪华游船、快艇、液化天然气船上也得到广泛的应用。 国内的研发科研机构和生产企业有上海合成树脂研究所、中科院长春应用化学研究所、天晟新材(PI泡沫系列)、中科院宁波材料所(PI微发泡粒子)等。 应用领域 航空 航空飞行器要求所采用的材料在满足其他性能的基础上应尽可能的轻质,以节省燃油,提高载重量。一种海绵状的、轻的PI泡沫材料耐燃温度达800°F,而且即使在该温度下,PI泡沫材料也仅仅是炭化、分解,可使飞行中的事故减少。如果由于外部燃油起火造成事故,该材料还能延长飞机乘客的救生时间2-5分钟。目前波音、洛克希德马丁、通用、空客、道尼尔等航空巨头在其所制造的飞行器上广泛使用PI泡沫。不仅是大型航空飞行器,民用小型飞机也广泛采用PI泡沫作为夹层材料使用。由于PI泡沫优良的性能,其成为飞机等航空飞行器的理想泡沫材料。 航天 在航天飞行器上,如,航天飞机、空间站、火星探测器、登月舱,由于其特殊的作业环境,使得部件上的材料不仅要承受飞行带来的高温,同时还要具备轻质、阻燃、吸声、减震等性能。为此,NASA启动了“高速飞行器计划(High Speed Research Program)”来研制能满足在极端环境下使用的材料,TEEK系列聚酰亚胺泡沫在此过程中应运而生。PI泡沫被用做低温贮箱、透波材料、机身隔热体系、飞行器的座椅,还可将PI制作成蜂窝结构材料等。用PI泡沫-铝-PI泡沫制备的隔热体系能在-217℃和超声速飞行环境204℃中保持良好的隔热性能。 舰艇 目前,美国海军已把PI泡沫用作所有水面战舰和潜艇的隔热、隔声材料,其在民用船舶,如豪华游轮、快艇、液化天然气船上也得到广泛的应用。PI泡沫在舰船上的应用主要有:·有隔热、隔声要求的船侧壳体、舱壁、舱顶;·船上高于37℃的冷却水管线,高温蒸汽管线;·要求作声音透射损失处理的潜艇壳体和框架部件;·为了防止结雾需要进行热和蒸汽隔离处理的潜艇壳体和框架部件;·低温容器的保温。 建筑 PI泡沫相较其它传统的泡沫材料,具有更佳的阻燃性能、耐热性能、隔热性能、吸声

聚酰亚胺基础知识-1(横田力男)

第一编基础编 第1章聚酰亚胺合成法 1.前言 正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺那样,主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺。1)其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物, 也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。相反具有环状结构的聚酰亚胺,特别是五元环状聚酰亚胺已知的品种很多,实用性很强。因此,一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。环状聚酰亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。 示1 聚酰亚胺进一步还可分为由芳香族四羧酸和二胺为原料通过缩聚反应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应(或缩加聚)得到的加聚型聚酰亚胺。其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也是应用最广的,一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。本书也是以这种缩聚型聚酰亚胺为主。而后者为加聚型聚酰亚胺实际属耐热性热固型树脂的热固型聚酰亚胺(参考应用编第2章)。

具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司1960年开发成功,1965年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。也就是大家所熟悉的称为[Kapton]聚酰亚胺,经过40多年后至今仍然在高耐热性塑料中保持领先地位的一种优异的材料。关于这种聚酰亚胺开发的经过Sroog (Dupont公司)有过详细的介绍。2) 图示2 这种聚酰亚胺由于具有刚直的主链且不溶于有机溶剂,而且还不熔融,所以是用特殊的两步合成法合成制造的。即是用均苯四甲酸酐PMDA和二苯醚二胺ODA为原料,合成可溶性聚酰胺酸,在这个聚酰胺酸阶段进行成型加工后,通过加热(当然发生化学反应)脱水环化(亚胺化)得到Kapton薄膜等一系列聚酰亚胺制品(反应式1)。3,4) 从这种聚酰亚胺开始,

聚酰亚胺基础知识

聚酰亚胺 聚酰亚胺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,高绝缘性能,103 赫下介电常数4.0,介电损耗仅0.004~0.007,属F至H级绝缘材料 聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物,其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺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,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺,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"(protion solver),并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。 缩聚型聚酰亚胺 缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。由于缩聚型聚酰亚胺的合成反应是在诸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸点质子惰性的溶剂中进行的,而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺,这些高沸点质子惰性的溶剂在预浸料制备过程中很难挥发干净,同时在聚酰胺酸环化(亚胺化)期间亦有挥发物放出,这就容易在复合材料制品中产生孔隙,难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料的基体树脂,主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。 加聚型聚酰亚胺 由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点,为克服这些缺点,相继开发出了加聚型聚酰亚胺。目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺,应用时再通过不饱和端基进行聚合。 ①聚双马来酰亚胺 聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。它与聚酰亚胺相比,性能不差上下,但合成工艺简单,后加工容易,成本低,可以方便地制成各种复合材料制品。但固化物较脆。 ②降冰片烯基封端聚酰亚胺树脂 其中最重要的是由NASA Lewis研究中心发展的一类PMR(for insitu polymerization of monomer reactants, 单体反应物就地聚合)型聚酰亚胺树脂。RMR型聚酰亚胺树脂是将芳香族四羧酸的二烷基酯、芳香族二元胺和5-降冰片烯-2,3-二羧酸的单烷基酯等单体溶解在一种尝基醇(例如甲醇或乙醇)中,为种溶液可直接用于浸渍纤维。

北京市人大附中2017届高三理综三模 化学试题

1 a b H 2起始体积分数 北京市人大附中 2017 届高三理综三模 6.东汉魏伯阳在《周易参同契》一书中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。” 根据你的理解,这里与汞反应的黄色物质所谓“黄芽”是指 A .金 B .硫 C .铜 D .铁 7.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是 A .同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B .核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C .Cl ̄、S 2 ̄、Ca 2+、K +半径逐渐减小 D . 35 Cl 与37 Cl 得电子能力相同 17 17 8.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A .用氯化铁溶液腐蚀铜板:Cu +Fe 3+=Cu 2++Fe 2+ B .碘水中通入适量的 SO 2:I 2+SO 2+2H 2O=2I -+SO 42-+4H + C .硝酸银溶液中滴加过量氨水:Ag ++NH 3·H 2O=AgOH ↓+NH 4+ D .0.5mol/LNaHSO 4 与 0.5mol/LBa(OH)2 混合溶液呈中性:Ba 2+ +OH - +SO 42- +H + =BaSO 4↓+H 2O 9.雌二醇的结构简式如右图,下列说法不正确的是 A .能与 Na 、NaOH 溶液、Na 2CO 3 溶液反应 B .能发生加成反应、取代反应、消去反应 C .该分子中所有碳原子不可能在同一个平面内 D .可与 FeCl 3 溶液发生显色反应,但不能与 O 2 发生氧化反应 10.下列有关实验原理、现象、结论等均正确的是 A .a 图中,滴加乙醇,试管中橙色溶液变为绿色,说明 K 2Cr 2O 7 被还原成 K 2CrO 4 B .b 图中,右边试管中产生气泡迅速,说明氯化铁的催化效果比二氧化锰好 C .c 图中,由试管中收集到的无色气体,证明铜与稀硝酸的反应产物是 NO D .d 图中,试管中先产生白色沉淀、加 Na 2S 后产生黑色沉淀,但不能验证 AgCl 的溶解度大于 Ag 2S 11.下列图示与对应的叙述相符的是 pH 6 5 4 3 2 1 2 3 4 lg V 图1 1 1×0 -7 图2 T 1 T 2 c (H +)/ molL -1· 0 图3 容器体积/L 图4 A .图 1 表示 1LpH=2 的 CH 3COOH 溶液加水稀释至 V L ,pH 随 lg V 的变化 B .图 2 表示不同温度下水溶液中 H +和 OH - 浓度的变化的曲线,图中温度 T 2>T 1 C .图3表示一定条件下的合成氨反应中,NH 3的平衡体积分数随H 2起始体积分数(N 2的起始量恒定) 的变化,图中a 点N 2的转化率小于b 点 D .图 4 表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应 2BaO 2(s) 2BaO(s)+O 2(g),O 2 的平衡浓度与容器容积的关系 c (O H -)/ m o l L -1· 1 1×0-7 N H 3的平衡体积分数 O 2的平衡浓度/ m o l L -1·

聚酰亚胺基础知识-1横田力男

第一编 基础编 第1章 聚酰亚胺合成法 1.前言 正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺那样,主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺。1)其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物,也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。相反具有环状结构的聚酰亚胺,特别是五员环状聚酰亚胺已知的品种很多,实用性很强。因此,一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。环状聚酰亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。 图示1 聚酰亚胺进一步还可分为由芳香族四羧酸和二胺为原料通过缩聚反应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应(或缩加聚)得到的加聚型聚酰亚胺。其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也是应用最广的,一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。本书也是以这种缩聚型聚酰亚胺为主。而后者为加聚型聚酰亚胺实际属耐热性热固型树脂的热固型聚酰亚胺(参考应用编第2章)。 具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司1960年开发成功,1965年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。也就是大家所熟悉的称为[Kapton]聚酰亚胺,经过40多年后至今仍然在高耐热性塑料中保持领先地位的一种优异的材料。关于这种聚酰亚胺开发的经过Sroog (Dupont 公司)有过详细的介绍。2) 图示2 这种聚酰亚胺由于具有刚直的主链且不溶于有机溶剂,而且还不熔融,所以是用特殊的两步合成法合成制造的。即是用均苯四甲酸酐PMDA 和二苯醚二胺ODA 为原料,合成可溶( 1)

性聚酰胺酸,在这个聚酰胺酸阶段进行成型加工后,通过加热(当然发生化学反应)脱水环化(亚胺化)得到

Kapton 薄膜等一系列聚酰亚胺制品(反应式1)。 3,4) 从这种聚酰亚胺开始,一系列芳香族聚酰亚胺作为高耐热性塑料虽然在广泛产业界起到了重要的作用,但由于大多数芳香族聚酰亚胺都是不溶不熔的,所以都通过(1)式所示的两步法来合成和制备。由芳香族四甲酸酐和芳香族二胺为原料通过两步法合成聚酰亚胺的一般反应式如(2)式所示。 (2) 这种通过聚酰胺酸的两步合成法是从60年代开始采用的一种古典且具代表性的合成方法。这种方法虽然存在聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸在溶液状态的贮存稳定性不好等问题,但其重要性至今仍保持不变。在本章中作为聚酰亚胺合成方法,首先叙述这种通过聚酰胺酸的两步合成,之后再对不经过聚酰胺酸这种复杂过程的合成方法进行介绍。也就是把一步法合成聚酰亚胺和经过聚酰胺酸衍生物的合成方法作叙述。作为参考列出了聚酰亚胺合成的有 关文献。5)~16) 2.经由聚酰胺酸的两步合成法 2.1聚酰亚胺的形成过程 在介绍聚酰胺酸和聚酰亚胺合成、制备之前,先看一下由芳香族四羧酸二酐和芳香族 二胺通过两步法合成聚酰亚胺的过程。聚酰亚胺的形成过程可分成由(3)式到(7)式的五个基本反应。 ( 5) (3) (4)

最新聚酰亚胺制备工艺

聚酰亚胺制备 (1)实验原理 以均苯四甲酸酐和对苯二胺缩聚而成的聚酰亚胺最终的产物不溶不熔,分子量很低时就从反应介质中沉淀出来,无法加工和成膜。因此要分成预聚和终缩聚两个阶段来合成:第一步是在N'N二甲基乙酰肤、N'N二甲基甲酰胺、砒咯烷酮等极强溶剂中,于室温下,使二酐和对苯二胺进行预缩聚,形成可溶性高分子量聚酰胺;第二步才将该预聚物成型,如膜、纤维、涂层、层压材料等,然后加热到150℃以上,使残留的羧基和亚胺基继续反应固化。反应过程如图所示。 (2)原科配比 理论上是二酐与二胺的配比为1:1时得到的聚酰胺酸的分子量最高,粘度最大。但由于反应体系有微量水存在,使过量的二酐转化为酸变得不活泼,所以就耍二酐稍过量时才能获得较高的分子量和较高的粘度。一般二酐与二胺摩尔量之比在1.020—1.030比较合适。 (3)聚酰胺酸(PAA)固体含量的确定

在选择聚酰胺酸胶液的固体含量时,要考虑胶液的粘度不能太小,太小不利于成膜。通过查阅资料并结合大量实验,胶液的固体含量为10%时最佳。各种胶液的固体含量配比见表 PAA-聚酰胺酸,PMDA-均苯四甲酸二酐, ODA-二氨基二苯基醚,NMP-毗咯烷酮。 (4)仪器和药品 仪器:电动搅拌器、电热鼓风干燥箱、三口烧瓶、量简、研钵、烧杯等(其它需要的玻璃仪器可任选); 本体:均苯四甲酸二酐(PMDA),4'4-二氨基二苯基醚(ODA); 溶剂:N'N-二甲基乙酰胺、N'N-二甲基甲酰胺、毗咯烷酮(NMP)任选一种。 (5)实验步骤 a.用研钵将均苯四甲酸二酐(PMDA)和4'4-二胺基二苯基醚(ODA)分别研

细,然后放于干燥箱中在100℃左右的温度下烘培1—2个小时,备用。b.烘好的4'4-二氨基二苯基醚(ODA)溶于N'N—二甲基乙酰胺等溶剂中,高速搅拌至无颗粒状物质时,少量多次均匀加入均苯四甲酸二酐(注意药品保持干燥),大约1—2小时加完(注意:温度控制在0—20℃);此时,得到了低聚合物PAA。 药品用量:溶剂为40-50m1,聚酰胺酸(PAA)的量为溶剂量的5-12%; c.把所制得的溶胶涂抹(流涎法)在洗净烘干的玻璃片上,一定要均匀,然后至于烘箱中亚胺化。 d.首先用铜网过滤,出去杂质。静置2小时,然后在玻璃上进行涂膜。涂膜要以制得的胶液的粘度调节适当的均胶机转速,转速对膜厚度有所影响,在涂膜时采用一次、两次涂覆得到厚度均匀的膜,然后在烘箱中进行亚胺化处理。 e.亚胺化处理:置于烘箱,将温度调节至80℃保持2小时,使溶剂全部挥发;再对烘箱升温,采用阶梯法,分别调节至120℃,160℃,200℃并保持1小时,再将温度调节至240℃左右并保持1小时亚胺化处理,最后冷却置室温。 中海达RTK两个控制点如何计算四参数? 摘要 中海达RTK两个控制点计算四参数(转换参数)流程: 1.把两个控制点输入控制点库; 2.平滑采集两个控制点坐标; 3.计算参数。

聚酰亚胺的改性研究新进展

聚酰亚胺的改性研究新进展 聚酰亚胺的改性研究新进展 聚酰亚胺(PI)主要有芳香族和脂肪族两大类,脂肪族聚酰亚胺实用性差,实际应用的聚酰亚胺主要是芳香型聚酸亚胺。这类聚合物有着卓越的机械性能,介电性能,耐热、耐辐射及耐腐蚀等特性。应用极其广泛。聚酰亚胺的不足之处是不溶不熔、加工成型难、成本高等。随着社会和科技的发展,对PI的需求量越来越多,对其性能要求越来越高,对其研究越来越深入,近年来,通过组成、结构改造,共聚、共混等方法改性,大量新型聚酰亚胺高分子材料被合成出来,本文归纳了近十年来国内外在聚酰亚胺改性及应用方面的研究情况。 1 分子结构改造 分子结构改造主要有引入柔顺性结构单元、扭曲和非共平面结构、大的侧基或亲溶剂基团、杂环、氟硅等特性原子以及主链共聚等方法 1.1 引入特殊结构单元的聚酰亚胺 在二酐或二胺单体中引入柔性结构单元可提高聚酰亚胺的流动性,提高聚酰亚胺的溶解性、熔融性。其中主要方法是在单体中引入醚链,有人用二酐醚合成出了PI,该 PI可溶于NMP、DMF、DMAc等强极性溶剂[ ;也有人用含有长的醚链的二胺合成出的PI具有良好的溶解性,可在很多有机溶剂中溶解比]。 而在PI中引入扭曲和非共平面结构能防止聚合物分子链紧密堆砌,从而降低分问作用力,提高溶解性。通过合成具有扭曲结构的二胺【3]和二酐[ 单体而制得的PI 其溶解性大大的增强,不仅溶于强极性溶剂中甚至可以在一些极性比较弱的溶剂THF中溶解,这是仅仅通过引入柔性基团所办不到的。 同样在大分子链上引入大的侧基或亲溶剂基团,可以在不破坏分子链的刚性的情况下有效降低分子链问的作用力从而提高PI的溶解性。如Liaw 等人[s]用具有大的侧基的联苯基环己基二胺制备P1,由于这类PI中引入了较大的侧基,从而降低聚合物分子链的堆积密度,溶剂分子容易渗入聚合物内,因此具有良好的溶解性能。 1.2 含氟、硅的聚酰亚胺 含氟基团的引入,可以增加聚酰亚胺分子链间的距离,减少分子间的作用力,因而可以溶入许多有机溶剂,同时氟原子有较强的疏水性使聚酰亚胺制品的吸湿率很低,而其有较低的摩尔极化率使得PI的介电常数降低 ]。氟原子具有很大的电负性,可破坏聚酰亚胺分子结构中具有发色功能结构基团的电子云的共轭性,因而透

聚酰亚胺产品简介

2014-02-18长春高琦 性能特点: 质轻高强,耐高低温 尺寸稳定,抗化学腐蚀 绝缘等级高,耐磨损 自熄,阻燃,降噪,在燃烧的环境下产生非常低的发烟率 热稳定性和低热膨胀系数:HI-P能够承受热冲击,热膨胀系数低于钢铝等金属材料 卓越的耐蠕变性和抗疲劳性:多数热塑性材料抗疲劳性欠佳,传统材料与聚酰亚胺材料相比难以媲美 应用领域: 适用于高温、高压、隔温、绝缘等机械设备中的密封元件、轴瓦、轴套、气阀、衬垫等,如船舶、机电产品、精密仪器的耐高温元器件等。

2014-02-18长春高琦 性能特点: 聚酰亚胺HI-M系列产品采用先进PI复合技术,是替代金属、碳、四氟及石墨等磨耗原件的理想新材料,其制品具有良好的密闭性能、机械性能,耐高低温、自润滑、抗蠕变等特点。解决了以往轴承密封差、寿命短、金属高温粘轴、不耐磨损等问题。 应用领域: 聚酰亚胺M系列材料已经提供给多家电机生产和维修企业,用来制作接触式油档(密封盖),油封,解决了以往材料摩擦系数大、磨损严重、导致介质泄漏等长期困扰的问题。

2014-02-18长春高琦 聚酰亚胺HI-S系列 HI-S-01、HI-S-02、HI-S-03 性能特点: 无毒、无味、抗蠕变、耐磨、耐高温、降噪。 具有非常低的摩擦系数——在自润滑方面优于橡胶村套和其他金属材料。 机械性能良好、尺寸稳定。 应用领域: 应用于烟草机械、石油、化工、矿山、轴承、医药、食品等多个领域。如烟草包装机的:滚针轴承、各种合模、分烟针、内外烟包夹、内外模盒等。替代进口和部分国产材料,现已广泛应用,效果良好。

聚酰亚胺纤维——简介 2014-01-17长春高琦 特点: 1、在宽广的温度范围内能够保持纤维的稳定性能: 长期耐温280℃,在失重5%状态下热分解温度573℃,在-269℃液氦中不脆裂。 2、优异的阻燃性: 极限氧指数大于38%,永久阻燃。同时具有不熔的特性,离火自熄,发烟率极低,无毒。 3、优异的化学稳定性: 轶纶纤维凭借其芳香结构,能够耐受普通有机溶剂及多种化合物的作用,使其具有长的使用寿命。 4、极佳的电性能: 在高温、高压、高湿、变频等条件下仍能保持良好的绝缘性能。 5、良好的过滤性能: 多种(三叶形、圆型)截面的轶纶纤维及超细纤维,单独使用或混合使用,可增加过滤比表面积,提高过滤效率。 6、安全性:轶纶纤维通过瑞士纺织测试研究所oeko-tex婴儿级生态信心纺织品认证,婴儿用一级产品。 7、耐候性好:耐紫外,易储存。 短纤维(工业高温过滤用) 2014-01-17长春高琦 用途1:工业高温过滤用

聚酰亚胺制备工艺

聚酰亚胺制备工艺-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

聚酰亚胺制备 (1)实验原理 以均苯四甲酸酐和对苯二胺缩聚而成的聚酰亚胺最终的产物不溶不熔,分子量很低时就从反应介质中沉淀出来,无法加工和成膜。因此要分成预聚和终缩聚两个阶段来合成:第一步是在N'N二甲基乙酰肤、N'N二甲基甲酰胺、砒咯烷酮等极强溶剂中,于室温下,使二酐和对苯二胺进行预缩聚,形成可溶性高分子量聚酰胺;第二步才将该预聚物成型,如膜、纤维、涂层、层压材料等,然后加热到150℃以上,使残留的羧基和亚胺基继续反应固化。反应过程如图所示。 (2)原科配比 理论上是二酐与二胺的配比为1:1时得到的聚酰胺酸的分子量最高,粘度最大。但由于反应体系有微量水存在,使过量的二酐转化为酸变得不活泼,所以就耍二酐稍过量时才能获得较高的分子量和较高的粘度。一般二酐与二胺摩尔量之比在1.020—1.030比较合适。 (3)聚酰胺酸(PAA)固体含量的确定

在选择聚酰胺酸胶液的固体含量时,要考虑胶液的粘度不能太小,太小不利于成膜。通过查阅资料并结合大量实验,胶液的固体含量为10%时最佳。各种胶液的固体含量配比见表 PAA-聚酰胺酸,PMDA-均苯四甲酸二酐, ODA-二氨基二苯基醚,NMP-毗咯烷酮。 (4)仪器和药品 仪器:电动搅拌器、电热鼓风干燥箱、三口烧瓶、量简、研钵、烧杯等(其它需要的玻璃仪器可任选); 本体:均苯四甲酸二酐(PMDA),4'4-二氨基二苯基醚(ODA); 溶剂:N'N-二甲基乙酰胺、N'N-二甲基甲酰胺、毗咯烷酮(NMP)任选一种。 (5)实验步骤 a.用研钵将均苯四甲酸二酐(PMDA)和4'4-二胺基二苯基醚(ODA)分别研细,然后放于干燥箱中在100℃左右的温度下烘培1—2个小时,备用。 b.烘好的4'4-二氨基二苯基醚(ODA)溶于N'N—二甲基乙酰胺等溶剂中,高速搅拌至无颗粒状物质时,少量多次均匀加入均苯四甲酸二酐(注意药

聚酰亚胺的发泡

聚酰亚胺发泡 一、特点 聚酰亚胺(PI)的特点:具有良好的力学和电性能以及耐辐射、耐腐蚀性能,也是一种耐热性极好的聚合物。 聚酰亚胺泡沫(PIF)的特点:具有PI的耐温、阻燃等性能,还具有突出的透波特性以及质量轻、柔性回弹好、使用方便等综合性能。 二、应用领域 航空航天:飞行器结构部件,发动机壳体,机翼,空间站仪表支架,自润滑耐磨轴承和轴套等。 战术武器:弹舱减速承重板,喷管隔热套,高绝缘连接器,发射支架,弹头引信绝缘帽,坦克油箱高压绝缘板等。 通讯设备:继电器骨架和壳体,陀螺仪基座,信号发射机绝缘基座,挠性线路板等。 舰船:舱室阻燃保温隔层,管道保温层,核堆防辐射隔板等。 三、技术优势 成型密度精确可控、范围宽:可加工密度为0.01g/cm3(10Kg/m3)。 耐温特性突出:玻璃化温度和分解温度分别达到260℃和510℃,可在-269~250℃范围内长期使用;280℃短时间内结构不塌陷。 介电特性:均匀的封闭泡沫单元结构,不仅可避免吸水,还可通过降低密度显著地降低泡沫材料的介电常数和损耗正切角,是一种理想的低耗透波材料。 韧性、回弹性好:用作防护夹层填料,表现出良好的力学阻尼特性。 较好的隔热和一定的隔音性能。 易成型加工:可采用闭模加热成型工艺制成片、板、圆柱等各种结构材料,简单易行;可切割、无粉尘。 阻热阻燃:氧指数/42,离火自熄。 四、PIF的制备 1、酮酐型PIF的制备 a)、聚酰胺酯前聚体的合成 将BTDA与甲醇混合,进行酯化,再加入MDA得到聚酰胺酯前聚体溶液,干燥的聚酰胺酯前聚体粉末。 在室温下,将BTDA(0.1mol,6.45g)加入到甲醇(36ml)中,加热冷凝回流直至透明。酯化透明后加入等当量配比的MDA(0.1mol,4g),搅拌一定时间

聚酰亚胺基础知识-1(横田力男)汇编

第一编基础编 第1章 聚酰亚胺合成法 1.前言 正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺那样,主链含亚胺结 构的聚合物统称为聚酰亚胺。°其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物, 直世状髭廉亚胺 环状豔醋亚脏 也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。 相反具有环状结构 的聚酰亚胺,特别是五元环状聚酰亚胺已知的品种很多,实用性很强。 因此,一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。环状聚酰 亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。 示1 聚酰亚胺进一步还可分为 由芳香族四羧酸 和二胺为原料通过缩 聚反 应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应(或缩加聚) 得到的加聚型聚酰亚胺。其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也 是应用最广的,一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。本 书也是以这种缩聚型聚酰亚胺为主。 而后者为加聚型聚酰亚胺实际属 耐热性热固型树脂的热固型聚酰亚胺(参考应用编第 2章)。 OPC NU -

具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司 1960年开发成功, 1965年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。也就是大家所熟悉的称为 [Kapton]聚酰亚胺,经过40多年后至今仍然在高耐热性塑料中保持领 先地位的一种优异的材料。关于这种聚酰亚胺开发的经过 图示2 酐PMDA 和二苯醚二胺ODA 为原料,合成可溶性聚酰胺酸,在这 个聚酰胺酸阶段进行成型加工后, 通过加热(当然发生化学反应)脱 水环 化(亚胺化)得到Kapton 薄膜等一系列聚酰亚胺制品(反应式 1)。3,4) Sroog (Dup ont 公司) 这种聚酰亚胺由于具有刚直的主链且不溶于有机溶剂, 而且还 不熔融,所以是用特殊的两步合成法合成制造的。 即是用均苯四甲酸 有过详细的介绍。2)

聚酰亚胺合成

聚酰亚胺的研究与进展 摘要聚酰亚胺是一种重要的高性能聚合物材料,由于其优异的耐热性能、介电性能、粘附性能、耐辐射性能、力学机械性能以及很好的化学物理稳定性等,近年来在航天航空、电子电力、精密机械等高新技术领域得到了广泛的应用,是目前树脂基复合材料中耐温性最高的材料之一。本文详细介绍了聚酰亚胺的分类, 合成方法, 应用及其发展究现状和未来的发展动向。 关键词聚酰亚胺;合成方法;耐高温复合材料;涂料;覆铜板 1、前言 随着航空航天、电子信息、汽车工业、家用电器等诸多方面技术领域日新月异的发展, 对材料提出的要求也越来越高。如: 高的耐热性和机械性能,优良的电性能和耐久性等,因此材料的研究也在不断地朝着高性能化、多功能化、轻量化和低成本化方向发展。聚酰亚胺就是综合性能非常优异的材料。它是一类主链上含有酰亚胺环的高分子材料。由于主链上含有芳香环, 它作为先进复合材料基体,具有突出的耐温性能和优异的机械性能,是目前树脂基复合材料中耐温性最高的材料之一。用作电子信息材料,聚酰亚胺除了具有突出的耐高温性外, 还具有突出的介电性能与抗辐射性能,是当前微电子信息领域中最好的封装和涂覆材料之一。除此之外,聚酰亚胺树脂在胶粘剂、纤维、塑料与光刻胶等方面也表现出综合性能优异的特点。 为此,近些年来,人们对聚酰亚胺树脂给予了高度的重视,聚酰亚胺树脂的研究与应用得以迅速发展。在应用方面,目前国际上生产聚酰亚胺的厂家有超过60家之多并且聚酰亚胺种类繁多,重要品种就有20多个,其应用领域也在不断扩大。从上世纪60年代以来,我国聚酰亚胺材料也迅速发展。 2、聚酰亚胺材料的分类 聚酰亚胺主要分为脂肪族聚酰亚胺和芳香族聚酰亚胺。因为脂肪族聚酰亚胺实用性差, 因此通常所说的聚酰亚胺一般指芳香族聚酰亚胺。另外,从合成方法来分,聚酰亚胺材料可分为热固性树脂和热塑性树脂两大类。热塑性聚酰亚胺材料一般采用两步合成法制备,即首先在极性溶剂中由有机芳香四酸二酐和有机芳香二胺反应制成聚酰胺酸溶液, 然后经高温热处理使聚酰胺酸环化脱水生成不溶不熔的聚酰亚胺材料。由于它的不溶不熔性质,材料的加工成型都需在聚酰胺酸阶段完成,这在很大程度上影响了这类高性能材料的广泛应用。为了克服热塑性聚酰亚胺材料不易加工成型的缺点,研制开发成功了加工性能优良的热固性聚酰亚胺材料。它不但具有热塑性材料所具有的各种优异性能,而且克服了热塑性材料不易加工成型的缺点, 融优良的加工成型性能和高性能于一体,作为轻质、耐高温的结构材料和优良的绝缘介电材料,在航空航天、电子电工等领域得到了广泛的应用。 2.1热塑性聚酰亚胺材料 热塑性聚酰亚胺材料的主链上含有亚胺环和芳香环, 具有阶梯型的结构。这类聚合物具有优异的耐热性和抗热氧化性能, 在- 200~ 260℃范围内具有优异的机械性能、介电和绝缘性能以及耐辐射性能。按所用有机芳香族四酸二酐单体结构的不同,聚酰亚胺材料分为均苯酐

(完整版)聚酰亚胺基础内容相关情况介绍大全.doc

聚酰亚胺相关基础内容介绍大全 一、概述 聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基团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。另外, PI 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,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21 世纪最有希望的工 程塑料之一。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 " 没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子 技术 "。 二、聚酰亚胺结构式 正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺,主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺。其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物,也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。相反具有环状结构的聚酰亚胺,特别是五员环状聚酰亚胺已知的品种很多,实用性很强。因此,一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。环状聚酰亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。

聚酰亚胺进一步还可分为由芳香族四羧酸和二胺为原料通过缩聚反 应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应(或缩加聚)得到的加聚型聚酰亚胺。其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也是应用最广的,一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司1960 年开发成功, 1965 年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。

聚酰亚胺薄膜生产工艺及物性

聚酰亚胺薄膜生产工艺及物性 聚酰亚胺薄膜是一种新型的耐高温有机聚合物薄膜 , 是由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)在极强性溶剂二甲基乙酰胺(DMAC)中经缩聚并流涎成膜,再经亚胺化而成.它是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料,具有优良的力学性能、电性能、化学稳定性以及很高的抗辐射性能、耐高温和耐低温性能 (-269 ℃至+ 400 ℃ )。1959 年美国杜邦公司首先合成出芳 香族聚酰亚胺 ,1962 年试制成聚酰亚胺薄膜 (PI薄膜 ),1965 年开始生产 , 商品牌号为KAPTON。我国 60 年代末可以小批量生产聚酰亚胺薄膜,现在已广泛应用于航空、航海、宇宙飞船、火箭导弹、原子能、电子电器工业等各个领域。 一、薄膜的制造 聚酰亚胺薄膜的生产基本上是二步法,第一步:合成聚酰胺酸,第二步:成膜亚胺化。成膜方法主要有浸渍法(或称铝箔上胶法)、流延法和流涎拉伸法。浸渍法设备简单、工艺简单,但薄膜表面经常粘有铝粉,薄膜长度受到限制,生产效率低,此法不宜发展;流涎法设备精度高,薄膜均匀性好,表面干净平整,薄膜长度不受限制,可以连续化生产,薄膜各方面性能均不错,一般要求的薄膜均可采用此法生产;拉伸法生产的薄膜,性能有显著提高,但工艺复杂生产条件苛刻,投资大,产品价格高,只有高质量薄膜才采用此法。因此本站只介绍流涎法。 流涎法主要设备:不锈钢树脂溶液储罐、流涎嘴、流涎机、亚胺化炉、收卷机 和热风系统等。 制备步骤: 消泡后的聚酰胺酸溶液,由不锈钢溶液储罐经管路压入前机头上的流涎嘴储槽中。钢带以图 所示方向匀速运行,将储槽中的溶液经流涎嘴前刮板带走,而形成厚度均匀的液膜,然后进 入烘干道干燥。 洁净干燥的空气由鼓风机送入加热器预热到一定温度后进入上、下烘干道。热风流动方向 与钢带运行方向相反,以便使液膜在干燥时温度逐渐升高,溶剂逐渐挥发,增加干燥效果。

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