聚酰亞胺與高性能聚合物課件

聚酰亞胺和高性能聚合物李秀萍2015.10.11

高性能聚合物梯形聚合物半梯形聚合物聚苯并咪唑類聚酰亞胺1、概念：能在300℃以上長期使用的耐高溫聚合物2、聚合物的分子設(shè)計問題熱穩(wěn)定性取決于主價鍵能，硅氧、磷氮氟碳聚合物耐熱，但很難在280℃以上長期使用，可改選半梯形和梯形聚合物芳雜環(huán)的共振作用可使鍵能和熱穩(wěn)定性能增加強氫健，如酰胺鍵、酰亞胺鍵，可同時提高熱穩(wěn)定性和熱轉(zhuǎn)化溫度結(jié)構(gòu)規(guī)整對稱，分子堆砌緊密，可提高結(jié)晶度、熔點和強度高性能聚合物

性能a.力學(xué)性能：拉伸、彎曲、壓縮；強度較高；突出的抗蠕變性；尺寸穩(wěn)定性。b.熱性能：主鏈鍵能大，不易斷裂分解。耐低溫性好，很低的熱膨脹系數(shù)c.電性能：優(yōu)良的電絕緣性能。偶極損耗小，耐弧暈性突出，介電強度高，隨頻率變化小d.耐化學(xué)藥品性：耐油、有機(jī)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e.耐輻射性：經(jīng)射線照射后，強度下降很小。自性聚合物，發(fā)煙率低1、聚酰亞胺

聚酰亞胺的合成方法

聚酰亞胺是一類環(huán)鏈化合物，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和制備方法，可分成主鏈含有脂肪鏈的聚酰亞胺和主鏈中含有芳環(huán)鏈的聚酰亞胺2

大類。其通式為：

聚酰亞胺一般是二酐與二胺的縮聚物，合成方法有一步法(R為脂族)、二步法（R為芳環(huán)）一步法：如果R是脂族，最終縮聚物可溶可熔，可以一步就形成聚酰亞胺（以均苯四甲酸酐與對苯二胺縮聚為例）

注：1.預(yù)縮聚2.終縮聚二步法：如果R是芳環(huán)，則最終縮聚物不溶不熔，將從溶液中沉析出來，無法加工成膜，因此要分成預(yù)縮聚合終縮聚兩步來完成（以均苯四甲酸酐與對苯二胺縮聚為例）

性能：PBI熔點在400℃以上，薄膜和纖維300℃仍能保持良好力學(xué)性能，超過這一溫度，在空氣中也會迅速降解。缺點：耐光性較差在可見光區(qū)域內(nèi)，纖維分子對光具有吸收作用，并可發(fā)生光降解

2.聚苯并咪唑(PBI)

選用間苯二甲酸二苯酯的目的是防止羧酸在高溫下脫羧+--H?O--C6H5OHnn聚苯并咪唑的合成方法

選用4-4官能度體系（如均苯四甲酸酐和均苯四胺）進(jìn)行縮聚，就可能形成全梯形聚合物?？s聚分兩步進(jìn)行：第一步先在室溫下預(yù)縮聚成聚酰胺，保持可溶可熔狀態(tài)，澆鑄成膜或模型成型；第二步再加熱成環(huán)固化。

3.梯形聚合物

上述梯形聚合物全由環(huán)狀結(jié)構(gòu)單元組成，類