聚酰亚胺——“解决问题的能手”

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2017-12-22 环球过滤分离技术网


2017-12-22 环球过滤分离技术网

        聚酰亚胺（Polyimide），缩写为PI，是主链含有酰亚氨基团（─C─N─C─）的聚合物。

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。

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"（protionsolver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。

应用领域

广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域

合成方式

按合成方式可分为缩聚型和加聚型。

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。

获得广泛应用的加聚型聚酰亚胺主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。

产品实例

聚酰亚胺可做薄膜，树脂，纤维等。因其结构可设计性强，用途十分广泛。

薄膜

聚酰亚胺薄膜是聚酰亚胺最早的商品之一

PI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）和二胺基二苯醚（ODA）在极强性溶剂二甲基乙酰胺（DMAC）中经缩聚并流延成膜，再经亚胺化而成。

杜邦Kapton聚酰亚胺薄膜用于太阳能基板

IKAROS的帆就是使用聚酰亚胺的薄膜和纤维制作的

来源：中国科学院国家空间科学中心

在微电子器件中，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，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减少或消除器件的软误差（soft error）。

涂料

作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高温涂料使用。

电磁线

作为绝缘漆用于电磁线

先进复合材料

用于航天、航空器及军事领域。是最耐高温的结构材料之一。

复合材料用于航空航天

美国的超音速客机计划所设计的速度为2.4M，飞行时表面温度为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。

注：图片为概念机

纤维

聚酰亚胺纤维像薄膜一样，结构不同，纤维性能差异很大。
目前聚酰亚胺纤维主要是耐热型的，用于高温过滤。还可以根据结构不同，做到高强高模。耐热型强度约4cN/dTex，高强高模强度大于20，约3G以上。

聚酰亚胺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。

用于各种气体对，如氢/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分离。

来源：Upimol  聚酰亚胺模塑材料