聚酰亞胺ppt復(fù)習(xí)課程.ppt

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1、聚酰亞胺目前工程塑料中耐熱性最好的一種聚酰亞胺是目前產(chǎn)量最大的一類耐熱樹脂。被稱為是"解決問題的能手""沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術(shù)"21世紀(jì)最有希望的工程塑料之一引言1CONTENTS目錄聚酰亞胺的發(fā)展簡史1聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成2聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能3聚酰亞胺的性能與應(yīng)用4聚酰亞胺的研究進(jìn)展5首次合成Bogert和IRenshaw以4-氨基鄰苯二甲酸酐或4-氨基鄰苯二甲酸二甲酯開展分子內(nèi)縮聚反應(yīng)，制得了芳香族聚酰亞胺。1908年開始推廣應(yīng)用1955年美國DuPont公司Edwards與Robison申請了世界上第一篇有關(guān)聚酰亞胺在材料應(yīng)用方面的專利

2、40至50年代實現(xiàn)商品化1961年杜邦公司采用芳香族二胺和芳香族二配的縮合反應(yīng)，用二步法工藝合成了聚均苯四甲酰亞胺薄膜(Kapton)，并于1961年正式實現(xiàn)了PI的工業(yè)化。1969年法國羅納-普朗克公司(Rhone-Poulene)首先開發(fā)成功雙馬來酰亞胺預(yù)聚體(Kerimid601),它是先進(jìn)復(fù)合材料的理想基體樹脂。美國國家航空航天局(NASA)在70年代研制成功的PMR熱固性聚酰亞胺樹脂較好地解決了材料難于加工的問題。60至80年代80年代以來聚酰亞胺的發(fā)展簡史1蓬勃發(fā)展階段提高耐熱性NASA研究出的苯并口惡唑酰亞胺薄膜材料熱分解溫度為600℃,在460℃

3、加熱4h,失重僅為1.878%,在航空航天領(lǐng)域有很大用途。改善不熔性改變線膨脹系數(shù)．．．．．．聚酰亞胺的發(fā)展簡史1美、日、法等國從1965年開始研究，聚可溶性聚酰亞胺的耐熱性一般，但是可以提高其溶解性，同時可熔融成型，有效降低了成本。絕緣性能優(yōu)良，可用于電子工業(yè)。日本宇部興產(chǎn)公司先后發(fā)展了聚聯(lián)苯四甲酰亞胺UpilexR和Upilexs，其薄膜制品的線漲系數(shù)，達(dá)到接近單晶硅和金屬銅的線漲系數(shù)，成為覆銅箔薄膜的最佳選材，可廣泛應(yīng)用于柔性印刷線路版，是聚酰亞胺電子薄膜劃時代的巨大進(jìn)步。聚酰亞胺(Polyimide,PI)是指高分子主鏈上含有亞胺環(huán)的一類高聚物,由含二胺

4、和二酐的化合物經(jīng)逐步聚合制備,結(jié)構(gòu)式如圖所示例如：當(dāng)聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成2聚酰亞胺（PI）是一族聚合物的總稱,理論上它們可以由任何一種二酐和二胺,在一種適宜的溶劑里合成；分子特征為主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結(jié)構(gòu)的聚合物最為重要。反應(yīng)通式如下：聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成2例如：當(dāng)聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)與合成2聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能3含氮五元雜環(huán)芳雜環(huán)芳雜環(huán)的共軛效應(yīng)高耐熱性、熱穩(wěn)定性、高力學(xué)性能（高溫下保持率很高）含氮五元雜環(huán)和芳雜環(huán)分子鏈剛性大分子間作用力強聚酰亞胺的性能與應(yīng)用4拉伸、彎曲、壓縮強度較高；突出的抗蠕變性，尺寸穩(wěn)定性。a.力學(xué)性

5、能：主鏈鍵能大，不易斷裂分解,耐高溫。耐低溫性好，很低的熱膨脹系數(shù)b.熱性能：優(yōu)良的電絕緣性能。偶極損耗小，耐電弧暈性突出，介電強度高，隨頻率變化小c.電性能：d.耐化學(xué)藥品性：e.耐輻射性：耐油、有機溶劑酸強氧化劑作用下，發(fā)生氧化降解，不耐堿。堿和過熱水蒸氣作用下，發(fā)生水解經(jīng)射線照射后，強度下降很小。自熄性聚合物，發(fā)煙率低2013年3月7日，全球首家，也是唯一一家軼綸生產(chǎn)商——長春高琦聚酰亞胺材料有限公司在北京主辦了一場特殊的內(nèi)部品鑒會，向國內(nèi)主流戶外媒體發(fā)布了Orwonderils世界首款聚酰亞胺纖維套絨戶外沖鋒衣。特點：金黃色，纖維本身的顏色保暖且火燒不著

6、防風(fēng)、防水系數(shù)的都是目前市面上最高的使用透濕膜，使?jié)駳庋杆倥懦觯划a(chǎn)生憋悶感纖維：彈性模量僅次于碳纖維，作為高溫介質(zhì)及放射性物質(zhì)的過濾材料和防彈、防火織物。聚酰亞胺在航空航天中的應(yīng)用圖2為美國AEC-Able公司研制的20m太陽帆樣機，由伸展臂和4塊薄膜構(gòu)成。薄膜采用LaＲC-CPI熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，厚3．5μm。熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料在美國的超音速飛機計劃中也得到了應(yīng)用。NASA在1994年開始超音速飛機研究，飛行時表面溫度為177℃，要求使用壽命為60000h?，F(xiàn)有的高溫樹脂基復(fù)合材料無法滿足超音速飛機，已確定50%的結(jié)構(gòu)材料為以熱塑性聚酰亞胺為基體樹

7、脂的碳纖維增強復(fù)合材料，每架飛機的用量約為30t。下圖為波音公司采用IM7/PETI-5材料制造的機身夾芯板。中國運載火箭技術(shù)研究院在長征三號甲運載火箭的氣動機葉片中采用了碳纖維增強的熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，該材料在低溫、高速、干摩擦和高磨損等惡劣工作條件下表現(xiàn)優(yōu)異，為長征三號甲運載火箭成功完成“嫦娥一號”探測衛(wèi)星的發(fā)射做出了重要貢獻(xiàn)。圖為長征三號甲運載火箭。國內(nèi)聚酰亞胺在航空航天中的應(yīng)用現(xiàn)狀在微電子器件中的應(yīng)用：用作介電層進(jìn)行層間絕緣，作為緩沖層可以減少應(yīng)力、提高成品率。作為保護(hù)層可以減少環(huán)境對器件的影響，還可以對a-粒子起屏蔽作用，減少或消除器件的軟誤差液晶

8、顯示用的取向排列劑：聚酰