聚酰亞胺的改性及應(yīng)用研究.pdf

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1、化學(xué)工程師ChemicalEngineer2010年第6期鑫：黌聱：：文章編號：1002—1124(2010)06—0o43一o4’：聚酰亞胺的改性及應(yīng)用研究述趙華鵬，肖慧巖(哈爾濱化工研究所。黑龍江哈爾濱150020)摘要：聚酰亞胺具有突出的耐溫性能，優(yōu)異的電學(xué)和機(jī)械性能，是目前耐溫性最高和綜合性能最優(yōu)異的樹脂高分子材料之一。本文詳細(xì)介紹了聚酰亞胺的分類、改性方法、應(yīng)用及其發(fā)展動向。．關(guān)鍵詞：聚酰亞胺；改性；主鏈共聚：共混中圖分類號：TQ225．26文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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聚酰亞胺(polyimide，縮寫為PI)是一類以酰亞胺環(huán)為特征結(jié)構(gòu)的聚合物，是一種耐高低溫、機(jī)械性。能、電學(xué)性能及穩(wěn)定性能優(yōu)異的特種高分子材料?，其各類制品如薄膜、涂料、模塑料、復(fù)合材料、層壓制品、粘結(jié)劑、分離膜等已廣泛應(yīng)用于航空航天、電圖1均苯型P1分子結(jié)構(gòu)式子工業(yè)、光波通訊、防彈材料、氣體分離、電子通訊Fig．1Molecularstructur

4、alformulaofpolyimide等諸多領(lǐng)域】。聚酰亞胺品種繁多，形式多樣，目前已有200隨著科技的發(fā)展，PI在各領(lǐng)域的需求量越來越多個品種。主要品種有均苯型PI、醚酐型PI、酮酐型大，對其性能的要求也越來越高，這使得PI的應(yīng)用PI、聚酰胺一酰亞胺、聚酯一酰亞胺和其他類型聚領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。通過改性的方法提高PI的性能并酰亞胺。另外，聚酰亞胺也可以分為熱固性聚酰亞拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。筆者胺、熱塑性聚酰亞胺和改性聚酰亞胺3大類。將從主鏈共聚、結(jié)構(gòu)改性、共混和復(fù)合改性等方面對PI近年來的改性研究進(jìn)展進(jìn)行概述。2聚酰亞胺的改性研究1聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與分類P1分子主鏈上一

5、般含有苯環(huán)和酰亞胺環(huán)結(jié)構(gòu)，由于結(jié)晶性和電子極化，使得PI存在較強(qiáng)的分子問聚酰亞胺是一類主鏈含有酰亞胺環(huán)重復(fù)單元作用力，引起P1分子鏈緊密堆積，從而導(dǎo)致PI存在的芳雜環(huán)高分子化合物，芳環(huán)中的碳和氧以雙鍵相以下缺點(diǎn)：(1)傳統(tǒng)的PI不熔不溶，難以加工；(2)制連，芳雜環(huán)產(chǎn)生共軛效應(yīng)，這些都增強(qiáng)了主鍵鍵能成的薄膜用于微電了工業(yè)尚存在降低膨脹系數(shù)與和分子間作用力。聚酰亞胺中最典型的均苯型PI力學(xué)強(qiáng)度難以兼顧，用于光通信行業(yè)則有透明性差是由均苯四甲酸二酐(PMDA)與有機(jī)芳香族二胺反等問題，影響使用效果；(3)聚酰亞胺粘接性能不理應(yīng)，然后經(jīng)亞胺化處理生成的不溶不熔的聚酰亞想；(4)固化溫度太高

6、，合成工藝要求高?。胺，其結(jié)構(gòu)式為圖1所示f3l。為解決這些問題并不斷開發(fā)PI新的性能及應(yīng)用領(lǐng)域，PI的改性研究已經(jīng)成為目前國內(nèi)外研究的焦收稿日期：2010～03—15點(diǎn)。PI改f生主要包括主鏈共聚、功能化側(cè)基改陛、引入作者簡介：趙華鵬(1981一)，男，哈爾濱人，助理工程師，主要從事高扭曲和非共平面結(jié)構(gòu)、共混和復(fù)合改性等方法。分子絕緣材料的開發(fā)研究工作。趙華鵬等：聚酰亞胺的改性及應(yīng)用研究2010年第6期2．1分子結(jié)構(gòu)改造得二階非線性光學(xué)材料；引入有機(jī)硅側(cè)鏈可制得耐在聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)上引入氟、硅、醚和酮氧化侵蝕的表面防護(hù)層和高溫富氧膜等。含乙炔側(cè)等特征結(jié)構(gòu)基團(tuán)，可得到具有獨(dú)特優(yōu)勢和

7、開發(fā)前景基的PI可進(jìn)一步交聯(lián)，且交聯(lián)密度可以控制，提高的高性能材料。在PI的分子鏈上引入這些元素和韌性、耐熱性及抗溶性，又大大改善了加工性能?；鶊F(tuán)主要是通過主鏈共聚改性、功能化側(cè)基改性以2．1．3引入扭曲和非共平面結(jié)構(gòu)扭曲和非共平面及引入扭曲和非共平面結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)能防止聚合物分子鏈的緊密堆砌，從而降低了2．1．1主鏈共聚改性全芳香型PI的分子鏈剛性分子間作用力，提高溶解性。PIF和PIM就是引入扭大，分子間存在強(qiáng)烈的相互作用，甚至在加熱至分曲和非共平面