资源描述：
《《聚酰亚胺吴恒明》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、聚酰亚胺报告人：吴恒明指导老师：卢建军报告日期：2011年4月26号聚酰亚胺的概述聚酰亚胺的应用聚酰亚胺的性能聚酰亚胺的合成方法聚酰亚胺的合成途径聚酰亚胺聚酰亚胺的概述聚酰亚胺(Polyimide简称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。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
2、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!聚酰亚胺的应用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Apcal。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:作为绝缘漆用于电磁线,或作为耐高温涂料使用。3先进复合材料: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℃
3、,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泡沫塑料:用作耐高温隔热材料。6工程塑料:有热固性也有热塑型,热塑型可以模压成型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胶粘剂: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,
4、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醇类中脱除水分。也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。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光刻胶: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,还可以对a-粒子起屏蔽作用,减少或消除器件的软误差。11液晶显示用的取向排列剂:聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT
5、-CD及铁电液晶显示器的取向剂材料方面 都占有十分重要的地位。12电光材料:用作无源或有源波导材料光学开关材料等,含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明,以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。聚酰亚胺的性能聚酰亚胺树脂(PI)的综合性能,非常优秀,它具有抗腐蚀、抗疲劳、耐高温、耐磨损、耐冲击、密度小、噪音低、使用寿命长等特点。 优良的高低温性能(长期269℃~280℃不变形);热分解温度可高达600℃,是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一,在269℃的液态氦中不会脆裂。 在极广温度范围内保持长期的耐蠕变和耐疲劳性。 在280℃
6、(512℃)下有足够高的抗拉强度和弯曲模量、改进的耐压强度,未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上,有些型号的聚酰亚胺仅次于碳纤维。对化学品、溶剂,润滑油和燃料的超常抗力,密封性好。由于是自熄性聚合物,具有固有的阻燃性、无烟尘排放性。噪音低,自润滑性能好,可无油自润滑;热膨胀系数低;热膨胀系数在2×10-5~3×10-5,个别型号可10-7。良好的电气性;介电常数为3.4左右,介电损耗为10-3,介电强度为100~300KV/mm,热塑性聚酰亚胺为300KV/mm,体积电阻为1017Ω/℃m。极好的抗水解性能和极低的吸水率,如经
7、得起120℃，500h水煮。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。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
8、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。图1一步法合成聚酰亚胺方程式Fig.1FormulaforPIsynthesisbyone-stepmethod2.二步法二步法是先由二酐和二胺获得前驱体聚酰胺酸，
