耐热高分子材料学科聚酰亚胺应用介绍(Ver3.0).pdf

耐热高分子材料聚酰亚胺应用介绍 1. 概述 聚酰亚胺作为高性能聚合物材料，己有四五十年的发展历史，因其在性能和合成上的突出特点， 不论作为结构材料还是功能材料己被充分认识，不仅应用领域极为广泛，而且在每一领域中都有极为 突出的表现。 作为综合性能最佳的有机高分子材料之一，聚酰亚胺材料使用温度区域最宽，可达-250°C－450°C ， 在液氮 （-196°C）中材料不脆裂，是目前能够实际应用的最耐高温的高分子材料。且具有高绝缘性能， 是国际公认的特种工程材料。因其在性能和合成方面的突出特点，被称为是 “解决问题的能手”。 1.1 由来 1908 年人类于实验室首次制备了聚酰亚胺。1955 年美国 DuPont 公司申请了世界上第一篇有关聚 酰亚胺在材料应用方面的专利。但聚酰亚胺真正作为一种材料而实现商品化则是源于 20 世纪60 年代 美国、苏联发展超音速飞机及航天技术，这种耐热、高强、轻质的材料，才开始被重视与深度开发。 聚酰亚胺作为高分子材料，除耐高温之外，同时其它多种优异性能，例如：髙强度、自润滑。可 制成耐髙溫高強度轴承；高绝缘性可做为高性能绝缘材料应用到高压电气领域；耐辐射、阻燃自熄、 低发烟及无毒、生物亲和性好可用在服装及医疗领域等。 类型 介绍 代表 应用领域 不足 大量生产的热塑 聚乙烯（PE） 性聚合物 聚丙烯（PP） 包装、建筑等一般工业应用， 耐温很低，机械性 通用类 聚氯乙烯（PVC） 占全部高分子80% 能较差 聚苯乙烯（PS） 具有较高的力学 尼龙（锦纶） 性能、电绝缘性 聚碳酸酯（PC） 可以承受复杂的外力作用并 能和热稳定性能 PET 工程类 能满足制件结构上的较高要 耐温等级较低 的聚合物 ABS 求 腈纶、氨纶、涤纶 环氧树脂、聚酯树脂 具有高性能，特 聚酰亚胺 别是高耐热性能 芳纶 的聚合物 聚醚醚酮（PEEK） 高性能 聚苯硫醚（PPS） 高温、高强、酸碱、辐射等 成本高，难加工 类 聚砜（PSU、PAS） 苛刻环境 PBO 氟聚合物 （PTFE、PVDF） 超高分子量聚乙烯 从材料学的角度，聚酰亚胺处于材料金字塔顶端，性能优异。 1.2 应用领域 由于聚酰亚胺特性多样，且在每一应用领域都显示了突出性能、是国家急需的耐高温和高强度的 先进材料。其可以加工成种类繁多的衍生品，在军民多重领域中发挥重要作用。 与其他高性能高分子材料相比，聚酰亚胺的一个突出特点是可以加工成塑料、薄膜、纤维、弹性 体、胶黏剂、涂料等多种形态，可气相沉积于极小面积。在航空、航天、微电子、纳米、新能源、液 晶、分离膜、激光等国防、军工、高科技及民用领域聚酰亚胺已经被广泛应用。近年来，各国纷纷加 大对将聚酰亚胺的研究、开发及利用，将其列为21 世纪最有希望的工程塑料之一。 由于聚酰亚胺材料可用于制作火箭整流罩、导弹外壳、空间站结构件、飞机发动机关键部件、坦 克轴承等，在军事领域有着非常重要的作用，因此美、日、欧等发达国家将其生产加工工艺和应用领 域长期对我国实行封锁，使国内对聚酰亚胺制品不甚了解，也不知可用于何处。 航天火箭