提要:
聚酰亚胺(PI)是20世纪50年头进展起来的耐热性较高的一类高分子材料,寻常指主链上含有酰亚胺环(—CO—NH—CO—)的一类围拢物。
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本能特点
由于聚酰亚胺布局中带有极度不变的芳杂环,占有很多优良的本能:
(1)耐热性
聚酰亚胺具备极强的耐热性,TGA热重剖析示意聚酰亚胺分解温度可达℃—℃,是现阶段最不变的围拢物之一。
(2)耐低温
聚酰亚胺材料具备耐超低温特点,即便在超低温的液氮中,不会脆裂,仍能坚持肯定的板滞强度。
(3)优越的力学本能
均苯型聚酰亚胺薄膜(Kapton)的拉伸强度为MPa、拉伸模量为3.0GPa,而联苯型聚酰亚胺(Upilex)的拉伸强度抵达MPa、拉伸模量为3~4GPa,坚固之后可大于GPa。
(4)优越的尺寸不变性
聚酰亚胺材料具备极低的热膨胀系数,热膨胀系数寻常在2×~3×10-5/℃,联苯型聚酰亚胺的热膨胀系数在1×10-6/℃,寻常产物热膨胀系数可1×10-7/℃,与金属的热膨胀系数逼近。恰是这类低热膨胀系数的特点,PI可遍及运用于柔性印刷电路板的制作。
(5)优越的介电及绝缘性
聚酰亚胺材料的介电常数寻常在3.0~3.6之间,当引入氟原子或将纳米级的空气散开个中时,介电常数可降至2.5~2.7之间,乃至更低。介电消耗在1×10-3左右,介电强度在~Kv/mm、体积电阻为1×?.cm。这类低介电常数的聚酰亚胺在微电子行业做为封装材料、绝缘材料的运用供给了保险。
(6)优越的耐辐射本能
聚酰亚胺材料在高温、高真空及辐照下不变,蒸发物少。
(7)优越的化学不变性
每每聚酰亚胺不溶于罕用有机溶剂,罕见的可溶性聚酰亚胺也不过熔解在一些特定的极性有机溶剂中,但聚酰亚胺与另外馨香围拢物相同,不耐浓硫酸、浓硝酸及卤素。聚酰亚胺对稀酸有较强的耐水解本能,对氧化剂、复原剂的不变性也较高,格外是在高温下,其不变性尤其凸起。但寻常的品种不耐水解,特为是碱性水解。
(8)优越的阻燃性
聚酰亚胺是自熄性围拢物,发烟率极低,高温焚烧后的残炭率常在50%以上,是一种优越的阻热剂及阻燃剂。
(9)无毒及生物相容性
聚酰亚胺无毒,且一些聚酰亚胺还具备很好的生物相容性。聚酰亚胺可用来制作餐具及养息器材,可经得起上千次的消毒。
(10)聚酰亚胺也有它的缺陷:保守的聚酰亚胺不熔不溶,难以加工;制成薄膜硬、脆、强度不好;用于微电子产业时,其热膨胀系数不好;用于光通讯产业,通明性差;同时,其粘接性也不是很好。
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合成法子
聚酰亚胺的合成法子也许分为两大类,第一类是在围拢进程中或在大分子反映中孕育酰亚胺环;第二类所以含有酰亚胺环的单体合成聚酰亚胺。
第一类合成法子重要包含:由二酐和二胺反映孕育聚酰亚胺;由四元酸和二元胺反映孕育聚酰亚胺;由四元酸的二元酯和二元胺反映得到聚酰亚胺,由二酐和二异氰酸酯反映得到聚酰亚胺等。
在第二类合成法子中,险些一齐通用的缩聚反映都已被用原由带酰亚胺环的单体合成各样带酰亚胺环的围拢物,如聚酯酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯酰亚胺、聚氨基甲酸酯酰亚胺等。
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品种
依照反复单位的化学布局,聚酰亚胺也许分为脂肪族、半馨香族和馨香族聚酰亚胺3种。依照热性质,可分为热塑性(包含真实意义上的热塑性和假热塑性)与热固性2种。
热塑性聚酰亚胺在加热时能产生固定变形,冷却后也许坚持肯定形态。在肯定温度领域内,能一再加热软化和冷却强硬。采纳二苯醚四羧酸酐与馨香二胺反映得到的醚酐型聚酰亚胺属于此类,在390℃时可模塑屡屡。
热固性聚酰亚胺第一次加热时也许软化固定,加热到肯定温度,孕育化学反映——交联固化而变硬,这类变动是不成逆的,今后,再次加热时,已不能再变软固定了。
热固性聚酰亚胺每每是由端部带有不饱和基团的低相对分子原料聚酰亚胺或聚酰胺酸,运历时再经过不饱和端基停止围拢。按封端剂和合成法子的不同,重要分为双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、苯炔基封端的聚酰亚胺树脂、以差错称二酐为根底的聚酰亚胺树脂、亚胺化后可溶的聚酰亚胺树脂以及乙炔基封端的聚酰亚胺树脂。
泉源:网络
59看懂PI聚酰亚胺薄膜探测仪器
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