聚酰亚胺与高性能聚合物课件.ppt

1、李秀萍 2015.10.11 高性能聚合物高性能聚合物梯形聚合物梯形聚合物半梯形聚合物半梯形聚合物聚苯并咪唑类聚苯并咪唑类聚酰亚胺聚酰亚胺1、概念：能在300 以上长期使用的耐高温聚合物2、聚合物的分子设计问题热稳定性取决于主价键能，硅氧、磷氮氟碳聚合物耐热，但很难在280 以上长期使用，可改选半梯形和梯形聚合物芳杂环的共振作用可使键能和热稳定性能增加强氢健，如酰胺键、酰亚胺键，可同时提高热稳定性和热转化温度结构规整对称，分子堆砌紧密，可提高结晶度、熔点和强度 性性能能a.a.力学性能力学性能：拉伸、弯曲、压缩；强度较高；突出的抗蠕变性；：拉伸、弯曲、压缩；强度较高；突出的抗蠕变性；尺寸稳定性

2、。尺寸稳定性。b.b.热性能热性能：主链键能大，不易断裂分解。耐低温性好，很低的：主链键能大，不易断裂分解。耐低温性好，很低的热膨胀系数热膨胀系数c.c.电性能电性能：优良的电绝缘性能。偶极损耗小，耐弧晕性突出，介：优良的电绝缘性能。偶极损耗小，耐弧晕性突出，介电强度高，随频率变化小电强度高，随频率变化小d.d.耐化学药品性耐化学药品性：耐油、有机溶剂、酸强氧化剂作用下，发生：耐油、有机溶剂、酸强氧化剂作用下，发生氧化降解，不耐碱。碱和过热水蒸气作用下，发生水解氧化降解，不耐碱。碱和过热水蒸气作用下，发生水解e.e.耐辐射性耐辐射性：经射线照射后，强度下降很小。自性聚合物，发：经射线照射后，强

3、度下降很小。自性聚合物，发烟率低烟率低1、聚酰亚胺、聚酰亚胺 聚酰亚胺是一类环链化合物，根据其结构和制备方法，可分成主链含有脂肪链的聚酰亚胺和主链中含有芳环链的聚酰亚胺2 大类。其通式为： 聚酰亚胺一般是二酐与二胺的缩聚物，合成方法有一步法(R为脂族)、二步法（R为芳环）NOCRCOOCCONRn一步法：如果R是脂族，最终缩聚物可溶可熔，可以一步就形成聚酰亚胺（以均苯四甲酸酐与对苯二胺缩聚为例） 注：1.预缩聚 2.终缩聚 二步法：如果R是芳环，则最终缩聚物不溶不熔，将从溶液中沉析出来，无法加工成膜，因此要分成预缩聚合终缩聚两步来完成（以均苯四甲酸酐与对苯二胺缩聚为例） 性能：PBI熔点在40

4、0以上，薄膜和纤维300仍能保持良好力学性能，超过这一温度，在空气中也会迅速降解。 缺点：耐光性较差耐光性较差 在可见光区域内，纤维分子对光具有吸在可见光区域内，纤维分子对光具有吸收作用，并可发生光降解收作用，并可发生光降解 2.聚苯并咪唑聚苯并咪唑(PBI) 选用间苯二甲酸二苯酯的目的是防止羧酸在高温下脱羧+-H O-C6H5OHnn聚苯并咪唑的合成方法聚苯并咪唑的合成方法 选用4-4官能度体系（如均苯四甲酸酐和均苯四胺）进行缩聚，就可能形成全梯形聚合物。缩聚分两步进行：第一步先在室温下预缩聚成聚酰胺，保持可溶可熔状态，浇铸成膜或模型成型；第二步再加热成环固化。 3.梯形聚合物梯形聚合物 上述梯形聚合物全由环状结构单元组成，类似两条主链全交联成一整体，一链断裂，尚有一链，热稳定性,熔点，玻璃化温度和刚性均很高，并耐辐射，可在宇航设备中使用。