PI介紹

聚酰亞胺（Polyimide），縮寫為PI，是主鏈含有酰亞氨基團(tuán)（─C─N─C─）的聚合物。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。近來(lái)，各國(guó)都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利用列入21世紀(jì)有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點(diǎn)，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨大的應(yīng)用前景已經(jīng)得到充分的認(rèn)識(shí)，被稱為是"解決問(wèn)題的能手"（protion solver），并認(rèn)為"沒(méi)有聚酰亞胺就不會(huì)有今天的微電子技術(shù)"。

PI分類

　聚酰亞胺（PI）是主鏈含有酰亞氨基團(tuán)（─C─N─C─）的聚合物，主要有兩大類：脂肪族（實(shí)用性差、非商業(yè)化）、芳香族（獲得商業(yè)化的品種）。

　　芳香族聚酰亞胺分為以下幾類：均型、單醚型、雙醚酐型、聚醚酰亞胺（PEI）、聚雙馬來(lái)酰亞胺、降冰片烯二酸改性聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺（PAI）。

PI物理性能：密度1.36～1.43g/cm，無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味、黃白色粉末或顆粒。

PI不足之處：加工性能較差，價(jià)格太高，在耐高溫塑料中是屬于高價(jià)位。近兩年，隨著數(shù)以億計(jì)的國(guó)有資本和民營(yíng)資本的投入，使PI的發(fā)展無(wú)論是速度還是價(jià)格的快速走低都很快，特別是由軍品用途向民品用途方面的轉(zhuǎn)變很快。

PI應(yīng)用特性

1、阻燃性：PI為自身阻燃的聚合物，高溫下不燃燒。

2、機(jī)械性能（對(duì)溫度的敏感性小）：

①純PI機(jī)械性能不高,尤其沖擊強(qiáng)度比較低；

②纖維增強(qiáng)后會(huì)大幅度提高（沖擊強(qiáng)度：由27J/m增大到190J/m，增大10倍以上；拉伸強(qiáng)度：由60Mpa增大到1200Mpa,增大20倍以上；彎曲模量：由3.8Gpa增大到80 Gpa，增大20倍以上；）③高抗蠕變；④低熱膨脹系數(shù)、高尺寸穩(wěn)定；⑤耐磨性（VS45#鋼）：1000轉(zhuǎn)時(shí)的磨耗量?jī)H為0.04g（可填充F4、二硫化鉬后進(jìn)一步改善）；⑥具自潤(rùn)性。

3、優(yōu)異的熱性能：a、耐高溫、耐低溫同時(shí)具備；b、長(zhǎng)期使用溫度：-200～300℃（代）～371℃（第二代）～426℃（第三代）；c、耐輻射

4、突出的電性能：①介電常數(shù)：通過(guò)設(shè)計(jì)可以降至2.4以下（超耐高溫塑料中綜合性能優(yōu)良的超低介電常數(shù)材料）。②介質(zhì)損耗因數(shù)：10～10；c、耐電弧性：128s～180s；③高電絕緣；

5、環(huán)境性能（耐化學(xué)腐蝕性）：①穩(wěn)定（耐）：酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烴、芳香烴、氯代烴等；②不穩(wěn)定：氯代聯(lián)、氧化性酸、氧化劑、濃、濃硝酸、王水、、次氯酸鈉；

PI應(yīng)用領(lǐng)域

　耐高溫聚酰亞胺工程塑料具有很多其他工程塑料所沒(méi)有的優(yōu)異性能：耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、自潤(rùn)滑、低磨耗、力學(xué)性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、高絕緣、低熱導(dǎo)、不熔融、不生銹，可在很多情況下替代金屬、陶瓷、聚四氟乙烯和工程塑料等，廣泛應(yīng)用于石油化工、礦山機(jī)械、精密機(jī)械、汽車工業(yè)、微電子設(shè)備、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，具有很好的性能價(jià)格比。典型的應(yīng)用包括：

　　（1）高速高壓下具有低磨擦系數(shù)、耐磨耗性能的零部件；

　?。?）優(yōu)異抗蠕變或塑性變形的零部件；

　　（3）優(yōu)異自潤(rùn)滑或油潤(rùn)滑性能的零部件；

　?。?）高溫高壓下的液體密封零部件；

　　（5）高抗彎曲、拉伸和高抗沖擊性能的零部件；

　?。?）耐腐蝕、耐輻射、抗生銹的零部件；

　?。?）長(zhǎng)期使用溫度超過(guò)300℃以上，短期達(dá)400~450℃的零部件；

　?。?）耐高溫（超過(guò)260℃）結(jié)構(gòu)膠粘劑（改性環(huán)氧樹脂、改性酚醛樹脂、改性有機(jī)硅膠粘劑等耐溫不超過(guò)260℃的場(chǎng)合）；

（9）微電子封裝用、應(yīng)力緩沖保護(hù)涂層、多層互聯(lián)結(jié)構(gòu)的層間絕緣、介電薄膜、芯片表面鈍化等。

PI改性復(fù)合應(yīng)用

　　純PI很少單獨(dú)使用，應(yīng)用的PI多為其改性和復(fù)合品種：

1、PI+長(zhǎng)（碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維）纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料；

2、PI+短切（碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維）+（聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬）；

3、耐高溫聚酰亞胺膠粘劑；

4、耐高溫電子封裝材料；

5、耐高溫涂層或薄膜。

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