聚酰亚胺的改性及应用研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2010年第6期鑫：黉聱：：文章编号：1002—1124(2010)06—0o43一o4’：聚酰亚胺的改性及应用研究述赵华鹏，肖慧岩(哈尔滨化工研究所。黑龙江哈尔滨150020)摘要：聚酰亚胺具有突出的耐温性能，优异的电学和机械性能，是目前耐温性最高和综合性能最优异的树脂高分子材料之一。本文详细介绍了聚酰亚胺的分类、改性方法、应用及其发展动向。．关键词：聚酰亚胺；改性；主链共聚：共混中图分类号：TQ225．26文献标识码：AModificationandapplicationofpolyimideZHAOHua-peng，XIAOHui—ya

2、n(HarbinResearchInstituteofChemicalIndustry，Harbin150020，China)Abstract：Polyimide，whichhasoutstandingheatresistance，electricalpropertiesandmechanicalproperties，isoneofthemostheat—resistantandcomprehensivepropertiesmaterialsinresinpolymeratpresent．Theclassifica—tion，modificationmethods，applicati

3、onanddevelopmentRendofpolyimideareelaboratedinthisarticle．Keywords：polyimide；modification；mainchainc叩o1ymezation；blend聚酰亚胺(polyimide，缩写为PI)是一类以酰亚胺环为特征结构的聚合物，是一种耐高低温、机械性。能、电学性能及稳定性能优异的特种高分子材料⋯，其各类制品如薄膜、涂料、模塑料、复合材料、层压制品、粘结剂、分离膜等已广泛应用于航空航天、电图1均苯型P1分子结构式子工业、光波通讯、防弹材料、气体分离、电子通讯Fig．1Molecularstructur

4、alformulaofpolyimide等诸多领域】。聚酰亚胺品种繁多，形式多样，目前已有200随着科技的发展，PI在各领域的需求量越来越多个品种。主要品种有均苯型PI、醚酐型PI、酮酐型大，对其性能的要求也越来越高，这使得PI的应用PI、聚酰胺一酰亚胺、聚酯一酰亚胺和其他类型聚领域不断扩展。通过改性的方法提高PI的性能并酰亚胺。另外，聚酰亚胺也可以分为热固性聚酰亚拓展其应用领域，已经受到越来越多的关注。笔者胺、热塑性聚酰亚胺和改性聚酰亚胺3大类。将从主链共聚、结构改性、共混和复合改性等方面对PI近年来的改性研究进展进行概述。2聚酰亚胺的改性研究1聚酰亚胺的结构与分类P1分子主链上一

5、般含有苯环和酰亚胺环结构，由于结晶性和电子极化，使得PI存在较强的分子问聚酰亚胺是一类主链含有酰亚胺环重复单元作用力，引起P1分子链紧密堆积，从而导致PI存在的芳杂环高分子化合物，芳环中的碳和氧以双键相以下缺点：(1)传统的PI不熔不溶，难以加工；(2)制连，芳杂环产生共轭效应，这些都增强了主键键能成的薄膜用于微电了工业尚存在降低膨胀系数与和分子间作用力。聚酰亚胺中最典型的均苯型PI力学强度难以兼顾，用于光通信行业则有透明性差是由均苯四甲酸二酐(PMDA)与有机芳香族二胺反等问题，影响使用效果；(3)聚酰亚胺粘接性能不理应，然后经亚胺化处理生成的不溶不熔的聚酰亚想；(4)固化温度太高

6、，合成工艺要求高⋯。胺，其结构式为图1所示f3l。为解决这些问题并不断开发PI新的性能及应用领域，PI的改性研究已经成为目前国内外研究的焦收稿日期：2010～03—15点。PI改f生主要包括主链共聚、功能化侧基改陛、引入作者简介：赵华鹏(1981一)，男，哈尔滨人，助理工程师，主要从事高扭曲和非共平面结构、共混和复合改性等方法。分子绝缘材料的开发研究工作。赵华鹏等：聚酰亚胺的改性及应用研究2010年第6期2．1分子结构改造得二阶非线性光学材料；引入有机硅侧链可制得耐在聚合物的分子链结构上引入氟、硅、醚和酮氧化侵蚀的表面防护层和高温富氧膜等。含乙炔侧等特征结构基团，可得到具有独特优势和

7、开发前景基的PI可进一步交联，且交联密度可以控制，提高的高性能材料。在PI的分子链上引入这些元素和韧性、耐热性及抗溶性，又大大改善了加工性能。基团主要是通过主链共聚改性、功能化侧基改性以2．1．3引入扭曲和非共平面结构扭曲和非共平面及引入扭曲和非共平面结构来实现。结构能防止聚合物分子链的紧密堆砌，从而降低了2．1．1主链共聚改性全芳香型PI的分子链刚性分子间作用力，提高溶解性。PIF和PIM就是引入扭大，分子间存在强烈的相互作用，甚至在加热至分曲和非共平面