第一篇：聚酰亞胺的應用

聚酰亞胺的應用進展

聚酰亞胺的應用進展

The Application Progress Of Polymer

高分子112 鄭偉玲201111024234 摘要:本文主要探討不同的聚酰亞胺制品：聚酰亞胺復合材料，聚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺涂料，聚酰亞胺纖維，聚酰亞胺泡沫塑料，聚酰亞胺膠黏劑等的性能，并分析其在不同領域的應用，及應用前景。

關鍵字：聚酰亞胺 復合材料薄膜 涂料 纖維 泡沫塑料 膠黏劑 應用

Abstract::this paper mainly discusses the different properties of polymer products about composite,films,coating, fiber,foam plastics,and resin agent and analyzes its application area and application prospects.Keys:polymer

composite

film coating fiber foam plastics

resin agent

前言

聚酰亞胺，外觀為淡黃色粉末，英文名polymer ,縮寫PI，可分為均苯型PI，可溶性PI,聚酰胺一酰亞胺（PAI）和聚醚亞胺(PEI）四類，是由含二酐和二胺的化合物逐步反應聚合而成的分子主鏈上含有亞胺環(huán)的一類聚合物。聚酰亞胺分子有結構十分穩(wěn)定的芳雜環(huán)，使其具有其他高分子材料無法比擬的優(yōu)異性能，具有高模量、高強度、耐高低溫、輕質、阻燃等特點。因其在性能和合成方而的突出特點，不論是作為結構材料或是作為功能性材料，可廣泛用于航空航天、電氣電子、玻璃、機車、汽車、精密機械和自動辦公機械等領域，其巨大的應用前景已經得到充分的認識。隨著原料合成技術和制取工藝的改進和發(fā)展，聚酰亞胺產業(yè)得到了較快的發(fā)展。

聚酰亞胺復合材料--聚酰亞胺樹脂具有輕質、高強、耐高溫的優(yōu)點，有利于實現(xiàn)武器系統(tǒng)的高性能化，在保持聚酰亞胺優(yōu)異的介電性能的同時，提高結構的機械性能。聚酰亞胺蜂窩層夾層結構復合材料有望應用于導彈和運載火箭特殊場合等的隔熱板、天線罩、整流罩等。聚酰亞胺薄膜具有高強度、高韌性、耐磨耗、耐高溫、防腐蝕等特殊性能，可符合輕、薄、短、小之設計要求，成為電子、電機產品的重要原料之一，電子領域廣泛應用于軟板、半導體封裝、光伏(太陽能)能源、液晶顯示器等，而電機領域主要應用于航天軍工、機械、汽車等。聚酰亞胺涂料作為絕緣漆用于電磁線，或作為耐高溫涂料使用，常用作大規(guī)模集成電路布線的層間絕緣材料、器件表而鈍化層、屏蔽材料、離子注入材料等。聚酰亞胺纖維具有較高的強度和模量，優(yōu)越的

聚酰亞胺的應用進展

耐化學腐蝕性、熱氧化穩(wěn)定性和耐輻射性能，使得該纖維在惡劣的工作環(huán)境中具有比其它高技術聚合物纖維更大的優(yōu)勢。其在高溫過濾、國防、航空航天工業(yè)、高端武器裝備方面，發(fā)揮著不可替代的作用。聚酰亞胺膠黏劑具有優(yōu)異的耐熱氧化穩(wěn)定性、耐溶劑以及優(yōu)異的力學性能和電性能，在航空、空間技術以及微電子工業(yè)等高新技術領域得到了廣泛的應用。聚酰亞胺泡沫塑料具有質輕、隔熱、隔音、熱導率低、比強度高并能吸收沖擊載荷等優(yōu)點。

1.聚酰亞胺的性質

1.1聚酰亞胺的物理性質

聚酰亞是淡黃色粉末，是綜合性能最佳的有機高分子材料之一，耐高溫達400℃以上，長期使用溫度范圍-200-300℃，無明顯熔點，高絕緣性能，103赫下介電常數(shù)4.0，介電損耗僅0.004-0.007，屬F至H級絕緣材料。

1.2聚酰亞胺的化學性質

聚酰亞胺品種不溶于有機溶劑，對稀酸穩(wěn)定，一般的品種不太耐水解，屬于自熄性聚合物，在極高的真空下放氣量很少，聚酰亞胺無毒。

2聚酰亞胺產品應用

2.1聚酰亞胺復合材料

2.1.1聚酰亞胺復合材料的分類

實現(xiàn)武器系統(tǒng)高性能化主要依賴于應用性能更加優(yōu)異的先進材料，特別是輕質、高強、耐高溫樹脂基結構復合材料的應用。自20世紀70年代以來，聚酰亞胺材料就一直是各國竟相研究和開發(fā)的重點。主要有BMI型、PMR型和乙炔基封端的聚酰亞胺樹脂。

2.1.2聚酰亞胺復合材料存在的缺陷

BMI型聚酰亞胺樹脂的最高使用溫度為260℃，無法滿足需求。乙炔基封端的聚酰亞胺樹脂雖然具有良好的熱氧化穩(wěn)定性，但其固有的固化反應難于控制和工藝窗口太窄等缺點限制了其進一步應用[1]。

聚酰亞胺的應用進展

2.1.3聚酰亞胺復合材料的改良

從成型工藝改進角度來講，還出現(xiàn)了適合RTM土藝的聚酰亞胺復合材料，樹脂的合成與成型土藝目前仍然處于實驗室研究階段。目前耐溫等級最高、應用技術最成熟的高性能樹脂基復合材料是PMR型聚酰亞胺樹脂基復合材料。主要用于制造航天、航空飛行器中的各種耐高溫結構部件，從小型的熱模壓件(如軸承、套管等)到大型的承力結構件，如發(fā)動機外涵道、風扇葉片、導彈儀器艙和彈翼等。2.1.4聚酰亞胺復合材料的優(yōu)異性能

聚酰亞胺樹脂具有優(yōu)異的介電性能，1-20 GHz,純樹脂的介電常數(shù)為2.9-3.2，介電損耗為0.004-0.008。選用玻璃纖維或者一性能更優(yōu)的石英纖維作為增強體，與聚酰亞胺復合制得的復合材料，在保持了優(yōu)異的介電性能的同時，大幅度提高了結構的機械性能，由于其高溫熱導率低，因此還兼具隔熱功能，顯示出了作為多功能材料的巨大潛力。航天材料及工藝研究所在透波樹脂基復合材料研究方面也開展了系統(tǒng)的研究。除了常規(guī)的環(huán)氧、酚醛玻璃鋼之外，還開展了石英增強氰酸酷、石英增強雙馬樹脂和石英增強聚酰亞胺等高性能介電復合材料。值得一提的是制備的石英增強聚酰亞胺復合材料在450℃高溫下仍然具有優(yōu)異的介電和力學性能。2.1.5聚酰亞胺復合材料的新應用

航天材料及工藝研究所近年來開展了聚酰亞胺蜂窩夾層結構復合材料的探索研究，開發(fā)出了輕質耐高溫聚酰亞胺蜂窩夾層結構。聚酰亞胺蜂窩夾層結構具有良好的隔熱性能和力學性能，能夠減少隔熱層的厚度和提高結構剛度，實現(xiàn)結構輕質化和功能化，有望應用于導彈和運載火箭特殊場合等的隔熱板、天線罩、整流罩等。[2] 2.2聚酰亞胺薄膜

2.2.1聚酰亞胺薄膜應用現(xiàn)狀

聚酰亞胺薄膜具有高強度、高韌性、耐磨耗、耐高溫、防腐蝕等特殊性能，可符合輕、薄、短、小之設計要求，是一種具有競爭優(yōu)勢的耐高溫絕緣材料。經過40多年的發(fā)展，已經成為電子、電機產品的重要原料之一，電子領域廣泛應用于軟板、半導體封裝、光伏(太陽能)能源、液晶顯示器等，而電機領域主要應用于航天軍工、機械、汽車等。[3-9]

2.2.2聚酰亞胺薄膜的新應用

隨著移動電子裝置需求的日新月異，驅使PI產品發(fā)展具有更高的物性要求，如

聚酰亞胺的應用進展

吸濕性、尺寸穩(wěn)定性以及表面性質等方面的改善，各制造商針對客戶需求研發(fā)出白色PI、彩色PI、超薄PI及透明PI等高性能產品。

近年來PI在高階FPC應用、LED、電子通訊與光電顯示等相關產業(yè)的新應用如雨后春筍般浮現(xiàn)，新型聚酰亞胺材料的需求日益增多，如應用于手機的黑色聚酰亞胺膜產品、LED光條背光需求的白色聚酰亞胺膜產品及高導熱、超薄及可電鍍聚酰亞胺膜產品等。研發(fā)使用PI膜生產撓性太陽能電池和用于柔性顯示器的透明基板，如Ube后續(xù)研發(fā)重點是光相關材料(LED/EL)與新一代基板材料[10-12]。2.2.2.1白色聚酰亞胺薄膜

白色聚酰亞胺薄膜可以提高LED的光反射及色源穩(wěn)定性，耐高溫，長時間使用不變色，組裝彎折不脆裂，亦不會產生粉屑，可以增加背光源的質量及穩(wěn)定性。2.2.2.2黑色聚酰亞胺薄膜

黑色聚酰亞胺膜具有黑色消光特性(不反光)，對線路的遮蔽性高，除了可用在LED背光源上，亦可用在智能型手機及光學相關產品中。2.2.2.3高尺寸穩(wěn)定性聚酰亞胺薄膜

高尺寸穩(wěn)定性聚酰亞胺薄膜：由于LED背光源的應用逐漸向電腦及電視等中大尺寸發(fā)展，背光模塊的長度也隨之增加，制造加工的難度也會增加，因此需要尺寸穩(wěn)定性好的材料。

2.2.2.4超薄型聚酰亞胺薄膜

超薄型聚酰亞胺薄膜的厚度可薄至0.3 mil，軟板薄型化除了對應用產品的輕薄化具有貢獻外，更因基板的薄型化使軟板的撓曲性獲得改善，依據(jù)鐘淵化學提供的測試數(shù)據(jù)，當PI基材厚度由12.5 um減薄到10 um時，其軟板整體撓曲性將提升40%。2.2.2.5透明的聚酰亞胺柔性薄膜

透明的聚酰亞胺柔性薄膜既可作為輕巧高效的太陽能電池柔性襯底，又能替代玻璃作為新一代OLED照明/顯示的柔性襯底。目前杜邦公司所開發(fā)的Kapton PV系列產品主要應用在CIGS太陽光電，并規(guī)劃至2012年做到Tg大于550℃。[15] 2.3聚酰亞胺涂料

2.3.1聚酰亞胺涂料的分類

聚酰亞胺涂料包括非光敏、正片型光敏和負片型光敏三種類型，主要用于半導體保護薄膜。

聚酰亞胺的應用進展

2.3.2聚酰亞胺涂料的應用

作為絕緣漆用于電磁線，或作為耐高溫涂料使用，聚酰亞胺涂料常用作大規(guī)模集成電路布線的層間絕緣材料、器件表而鈍化層、屏蔽材料、離子注入材料等。OLED用聚酰亞胺涂料作為絕緣層，防止開裂和電路短路，可滿足重量輕的要求，并起到對OLED進行穩(wěn)定而可靠的保護。在微電子器件中用作介電層進行層間絕緣，作為緩沖層可以減少應力、提高成品率。[16] 2.4聚酰亞胺纖維

2.4.1聚酰亞胺纖維的優(yōu)點

聚酰亞胺纖維作為高技術纖維的一個品種，它不僅具有較高的強度和模量，而且耐化學腐蝕性、熱氧化穩(wěn)定性和耐輻射性能十分優(yōu)越，使得該纖維在惡劣的工作環(huán)境中具有比其它高技術聚合物纖維更大的優(yōu)勢。2.4.2聚酰亞胺纖維的應用

隨著人們對環(huán)境要求的日益提高和國家排放標準的日趨嚴格，減少有害氣體二氧化碳、二堊英等的產生和排放，治理大氣污染，防止廢氣對人類健康造成的危害，對冶金、鋼鐵、發(fā)電、化工、水泥等行業(yè)高溫煙氣除塵過濾要求越來越高，給耐高溫阻燃纖維及過濾材料提供了巨大的應用市場。作為特殊過濾環(huán)境使用溫度最高的濾材聚酰亞胺纖維，市場需求正在以驚人的速度增長。我國近年來在高溫袋式除塵的推廣及應用方面取得了較大的進展，袋式除塵較之其它除塵方式效率更高，除塵效果更為優(yōu)異，因而受到廣泛的關注。據(jù)統(tǒng)計[17]我國袋式除塵設備需要各種濾料108 m2左右，年總銷代額達到300億元，然而，目前袋式除塵設備中所用濾料使用壽命短、除塵效率不高。高性能聚合物濾料如聚酰亞胺纖維等，大多依賴國外進口，價格昂貴，且受到多方面貿易限制。從國內高溫袋式除塵設備自身發(fā)展前景來看，國家積極實施嚴格的煙塵排放措施，必將促進高品質除塵設備的結構提升，聚酰亞胺高性能纖維必將面臨良好的市場發(fā)展前景。

除了在高溫過濾方面，聚酰亞胺纖維在國防、航空航天工業(yè)、高端武器裝備方面，analyse可在地面武器系統(tǒng)、艦船等海陸空戰(zhàn)斗武器中減重等軍控領域發(fā)揮重要作用。[18]

2.5.聚酰亞胺膠黏劑

聚酰亞胺的應用進展

2.5.1 聚酰亞胺膠黏劑的分類

聚酰亞胺膠黏劑一般可以分為三種：縮合型聚酰亞胺膠黏劑，熱塑性聚酰亞胺膠黏劑，加成型聚酰亞胺膠黏劑。這三種聚酰亞胺膠黏劑各白具有不同的優(yōu)缺點，應用范圍也不近相同。

以苯乙炔基封端的系列聚酰亞胺膠黏劑，具有良好的耐熱性能、工藝性能以及優(yōu)異的高溫粘接性能。[19]

環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺的性能具有一定的互補性，因此用聚酰亞胺改性環(huán)氧樹脂，可得到具有良好機械性能和粘結強度膠黏劑。用聚酰亞胺中間體聚酰胺酸(PAA)對環(huán)氧樹脂(EP)進行改性，加入一定量的端梭基丁睛橡膠(CTBN)，用4,4’一二氨基二苯砜(DDS)做固化劑，通過調節(jié)不同的配比，得到具有較高耐熱性的環(huán)氧樹脂膠黏劑。[20] 2.5.2聚酰亞胺膠黏劑的應用

聚酰亞胺由于具有優(yōu)異的耐熱氧化穩(wěn)定性、耐溶劑以及優(yōu)異的力學性能和電性能，而成為耐高溫膠黏劑開發(fā)的主要方向，近年來在航空、空間技術以及微電子工業(yè)等高新技術領域得到了廣泛的應用。

2.6聚酰亞胺泡沫塑料

2.6.1聚酰亞胺泡沫塑料的改良

泡沫塑料是以氣體為填料的復合材料，具有質輕、隔熱、隔音、熱導率低、比強度高并能吸收沖擊載荷等優(yōu)點[21]。隨著航空航天、航海等科技領域的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)泡沫塑料(如PS,PU,PVC等)在強度、剛度及耐熱性等方面已無法滿足使用要求，故研制高性能泡沫塑料已成為該領域的研究方向和熱點。2.6.2聚酰亞胺泡沫塑料的優(yōu)異性

與傳統(tǒng)泡沫塑料相比，聚酰業(yè)胺泡沫塑料由于其玻璃化轉變溫度(Tg)和分解溫度(Td)分別達到200℃和500℃以上，因而可以長期在150℃左右的環(huán)境下工作，短期甚至可耐受400℃的高溫[22-30]。除此以外，聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料(PMI)具有優(yōu)異的力學性能[31](拉伸強度、壓縮強度和彎曲強度分別高達91.1 M Pa, 190.4M Pa和151.9M Pa)。因此，聚酰亞胺泡沫塑料是一種高性能泡沫塑料。2.6.3聚酰亞胺泡沫塑料的應用

Inspec Foam公司研制的Solimide聚酰亞胺泡沫塑料，作為吸聲隔熱保溫材料

聚酰亞胺的應用進展

已應用于航天飛機艙壁、海軍船舶和民用船舶上；Evonik公司研制的Rohacell剛性PMI泡沫塑料，作為夾層結構復合材料芯材，應用于我國

聚酰亞胺的應用進展

參考文獻

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第二篇：聚酰亞胺檢測

聚酰亞胺檢測

同科研究所

一：聚酰亞胺（003）

聚酰亞胺主要由二元酐和二元胺合成，這兩種單體與眾多其他雜環(huán)聚合物，如聚苯并咪唑、聚苯并啞唑、聚苯并噻唑、聚喹啞啉和聚喹啉等單體比較，原料來源廣，合成也較容易。二酐、二胺品種繁多，不同的組合就可以獲得不同性能的聚酰亞胺。二：聚酰亞胺的應用

涂料：作為絕緣漆用于電磁線，或作為耐高溫涂料使用。

先進復合材料：用于航天、航空器及火箭部件。是最耐高溫的結構材料之一。

纖維：彈性模量僅次于碳纖維，作為高溫介質及放射性物質的過濾材料和防彈、防火織物。泡沫塑料：用作耐高溫隔熱材料。

工程塑料：有熱固性也有熱塑型，熱塑型可以模壓成型也可以用注射成型或傳遞模塑。主要用于自潤滑、密封、絕緣及結構材料。廣成聚酰亞胺材料已開始應用在壓縮機旋片、活塞環(huán)及特種泵密封等機械部件上。膠粘劑：用作高溫結構膠。廣成聚酰亞胺膠粘劑作為電子元件高絕緣灌封料已生產。

分離膜：用于各種氣體對，如氫/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分離，從空氣烴類原料氣及醇類中脫除水分。也可作為滲透蒸發(fā)膜及超濾膜。由于聚酰亞胺耐熱和耐有機溶劑性能，在對有機氣體和液體的分離上具有特別重要的意義。三：主要檢測項目

主要檢測項目：表觀密度、霧度、黃度、白度、溶脹比、含水量、酸值、熔點、硬度、沖擊強度、拉伸性能等方面的檢測服務，并可出具權威的檢測報告。

熔融指數(shù)、粘度、模具收縮率、熔融溫度等生產參數(shù)對生產有很大的指導作用，如何更好的利用樹脂產品本身的特性，而生產出更加出色的樹脂類產品成為眾多企業(yè)的當務之急。

同科研究所以橡塑材料與工程教育部重點實驗室、青島科技大學高分子材料與工程學院、山東橡塑材料與工程研究中心為科研依托，結合國家權威認證的CNAS、CMA認證的檢測實驗室為廣大客戶提供從產品規(guī)格參數(shù)——成分分析——配方分析——性能檢測——工藝診斷——未知物分析——技術交流——成果轉化——人才培養(yǎng)——專利轉讓等全價值鏈組合的一站式解決方案。（0923）

第三篇：聚酰亞胺項目建議書

500噸/年聚酰亞胺項目建議書

一、項目主要內容

（一）項目名稱：500噸/年聚酰亞胺項目。

（二）項目內容：聚酰亞胺（polyimide）屬特種高分子材料，它是一種具有重復酰胺鍵的有機合成樹脂。主要用于生產絕緣薄膜（內燃機、牽引電機等）、模塑材料、電子涂層、層壓品、瓷壓品、瓷漆、粘合劑、泡沫塑料、纖維、復合材料等。通常聚酰亞胺生產成本昂貴，因此其應用領域多為航天、航空、電子、機械等特殊領域。近幾年聚酰亞胺在電子行業(yè)的應用十分活躍，由于產品性能十分優(yōu)異，而且附加值高，因此，聚酰亞胺成為很多生產廠家關注的焦點。該項目屬高新技術項目，生產的聚酰亞胺產品檔次高，具有完善的應用加工特性，屬高附加值產品。

二、項目提出的依據(jù)及必要性

面對日益嚴竣的競爭形勢和中國加入WTO后國外石化行業(yè)帶來的強大沖擊，各石化企業(yè)已認識到不能再局限于單一產品的生產，加快了產業(yè)結構調整步伐，紛紛開始發(fā)展替代產業(yè)，特別是精細化工、生物化工、生物制藥和工程塑料等項目。目前生產的主要產品有PBT樹脂、甲醇、甲醛、硅酸凝膠催化劑、增效增粘劑、PMMA吸收劑、二硅酸鈉、破乳劑、聚丙烯酰胺、聚胺脂、氯丙烯、環(huán)氧氯丙烷、SBS塑

料抗沖劑等。河口石化工業(yè)的發(fā)展為化工產品的開發(fā)生產奠定了良好的基礎，為一些化工項目在我區(qū)建設，提供了良好的發(fā)展空間。

聚酰亞胺做成毛氈用于工業(yè)過濾，能很好地吸收工業(yè)煙囪排放的各種有害毒素，可以改善人類的生存條件。由此看來，聚酰亞胺市場前景是很好的。

由于聚酰亞胺耐高溫、耐輻射、耐腐蝕及強度等性能都優(yōu)于其他工程塑料，能被廣泛應用于各個領域，而且在近期內還找不到替代品，預計到2010年，我國需求將達到1萬噸以上。具有較大的市場潛力。

三、市場前景分析

國內聚酰亞胺開發(fā)研究始于六十年代末期。經過近三十多年的發(fā)展，目前國內聚酰亞胺研究及生產廠家共有約60家。其中均苯四甲酸二酐型聚酰亞胺生產廠約10家。國內聚酰亞胺生產企業(yè)生產能力均較小。1997年聚酰亞胺薄膜生產能力約為700噸，產量僅為110噸。電子行業(yè)用的光敏型聚酰亞胺國內尚無工業(yè)化生產，光敏型聚酰亞胺是目前國內急需的電子化工材料之一，國家每年均花大量外匯進口光敏型聚酰亞胺。

我國在80年代將聚酰亞胺的開發(fā)研究作為國家重點科研攻關項目，由上海合成樹脂研究所進行開發(fā)研究，但因種種原因進展不大。然而我國科技界始終沒有停止這方面的研

究工作，現(xiàn)在已取得了不小的成果。在我國，聚酰亞胺受自身價格、技術和整個國家技術發(fā)展水平的限制，目前主要應用于軍事領域，應用范圍還很小，而且合成聚酰亞胺所需的中間體在國內生產廠家很少，產量亦很小，主要依靠進口，所以聚酰亞胺的價格頗為昂貴，國內市場價格要比美國市場高。盡管我國聚酰亞胺的生產能力和產量有限，但其市場需求旺盛，具有較大的市場潛力。

聚酰亞胺生產主要集中在美國、西歐和日本。1998年，以上三個國家和地區(qū)聚酰亞胺消費量約為2萬噸，其中美國約為1.4萬噸，聚酰亞胺因性能優(yōu)良被廣泛應用于航空、航天、電子、微電子、原子能等高新技術領域，同時也應用于各種機械、儀器儀表、家電、汽車高性能絕緣材料等領域。目前世界上主要生產廠家有：ICI、杜邦公司、羅地亞公司3家。杜邦公司用于生產消防服、防爆警察服、宇航服等。在科技相當發(fā)達的日本，聚酰亞胺應用領域很廣，其中用于生產聚酰亞胺薄膜就占相當大的市場份額。聚酰亞胺薄膜用于柔性電路板，是因為其具有較低的膨脹系數(shù)，可用半導體器件的絕緣層及在集成電路中作多層布線的絕緣材料，以提高集成化程度。日本每年生產聚酰亞胺薄膜需消耗聚酰亞胺300噸左右。

由于聚酰亞胺耐高溫，耐輻射、耐腐蝕及強度等性能都優(yōu)于其他的工程塑料，能被廣泛應用于各個領域，而且在近

期內還找不到替代品，預計2010年我國需求將達到1萬噸以上。

四、建設規(guī)模及產品方案

建設規(guī)模及產品方案：聚酰亞胺是國際市場上的緊缺產品，因其技術含量很高，尤其是電子行業(yè)用的光敏型聚酰亞胺，國內尚無工業(yè)化生產，世界上的產量不過千數(shù)噸，是目前國內急需的電子化工材料，國家每年要從國外大量進口。為此，本項目要從國外引進先進的光敏型聚酰亞胺生產技術和工藝，先期擬建設500噸/年的生產裝置，其他附助工程可按1000噸/年的生產規(guī)模設計，隨著市場需求的增加，工藝技術和產品質量的不斷提高，后期再進行技術改造，爭取達到1000噸/年的生產能力。

五、技術方案及設備方案

（一）技術方案。我國聚酰亞胺生產主要采用流延生產裝置，生產工藝采用封閉式反應方式，以二甲基乙酰胺、均二甲酸二酐、4.4-氨醛基二苯醚為原料，常溫下封閉式反應生成。關鍵工藝環(huán)節(jié)采用流延機體以保證產品的耐高溫性能。

光敏型聚酰亞胺生產技術國外七十年代開始研究，目前只有美國、日本、德國等少數(shù)國家具有生產技術。我國對光敏型聚酰亞胺的研究始于九十年代初，目前仍處于科技攻關階段。

為生產符合國際市場急需的高檔聚酰亞胺產品，本項目擬從國外引進先進成熟的光敏型聚酰亞胺生產技術建設。

（二）設備方案。該項目主要生產設備有合成塔、萃取塔、反應器、分離罐、水處理設備、自動化控制系統(tǒng)等設備及設施。

六、項目投資概算

該項目計劃總投資36500萬元，其中固定資產投資31100萬元，鋪底流動資金5400萬元。

七、經濟效益分析

該項目完工投產后，年產聚酰亞胺500噸，年實現(xiàn)銷售收入65000萬元，利稅20095萬元，其中利潤10730萬元，投資利稅率55.05%。

第四篇：環(huán)氧樹脂-聚酰亞胺樹脂研究進展

環(huán)氧樹脂-聚酰亞胺樹脂研究進展

環(huán)氧樹脂(EP)有優(yōu)異的粘結性、熱性能和機械性能，以其為基體的復合材料已廣泛應用于航空航天、電子電氣等領域；但純環(huán)氧樹脂的脆性大，其熱性能以及電性能等不能滿足這些領域的要求，必需對環(huán)氧樹脂進行改性以增強其韌性、熱穩(wěn)定性及電性能。改善脆性的途徑有：共聚或共混，使固化產物交聯(lián)網(wǎng)絡疏散；引入適當組分形成互穿網(wǎng)絡或兩相體系；通過分子設計在分子鏈中引入柔性鏈段№]。但在環(huán)氧樹脂分子鏈中引入柔性鏈段會降低環(huán)氧樹脂的耐熱性。為得到韌性環(huán)氧樹脂材料。人們已嘗試用橡膠和聚丙烯酸酯改性，環(huán)氧樹脂中引入這些聚合物材料提高了其韌性，但在提高玻璃化溫度(Tg)、使用溫度和耐彎曲性方面未取得成功。近來，熱塑性工程塑料已被用于增韌環(huán)氧樹脂。由于這些塑料具有高模量和高玻璃化溫度，改性后的環(huán)氧樹脂的模量和玻璃化溫度可以達到甚至超過純環(huán)氧樹脂。

聚酰亞胺(包括交聯(lián)型和縮聚型)是一類性能優(yōu)異的工程塑料，具有耐高低溫性能、突出的機械性能等，廣泛應用于對熱穩(wěn)定性、機械性能要求高的領域¨’一引。在環(huán)氧樹脂中引入聚酰亞胺或向環(huán)氧樹脂單體骨架引入亞胺環(huán)結構，提高環(huán)氧樹脂的熱穩(wěn)定性和韌性，取得較為滿意的結果。

1聚酰亞胺／環(huán)氧樹脂共聚或共混

1．1熱塑性聚酰亞胺／環(huán)氧樹脂共聚或共混

最近，人們對用高性能芳香熱塑性聚合物共混增韌熱固性樹脂做了大量研究，熱塑性聚酰亞胺就是其中很重要的一類。有些聚酰亞胺如聚醚酰亞胺(PEI)等與未固化環(huán)氧樹脂有很好的相容性和溶解性而已被用于環(huán)氧樹脂的增韌，由于其玻璃化溫度(Tg)與交聯(lián)環(huán)氧樹脂網(wǎng)絡的取相近，因此在提高環(huán)氧樹脂抗破壞性的同時。沒有降低(甚至提高)其他關鍵的層壓性能和熱／濕性能。

Biolley等用具有相當高玻璃化溫度的二苯酮四酸二酐(BTDA)和4.4'-(9-氫-9-亞芴基)二苯胺(FBPA)合成的可溶性熱塑性聚酰亞胺改性四縮水甘油基二苯甲烷一二氨基二苯砜環(huán)氧樹脂體系(TGDDM／DDS／PEI)，增韌效果明顯。固化后的樹脂用掃描電子顯微鏡觀察未發(fā)現(xiàn)相分離，動態(tài)力學分析表明只有一個Tg，這些都說明共混組分間能完全相容。但組分問的高相容性使形成的共混物粘度高，這可能首先影響聚合反應的動力學和選擇性，其次阻礙了相分離結構(這種結構

增韌效果顯著)的形成。引入熱塑性聚酰亞胺(聚酰亞胺含量10％)使取略有提高(△Tg=5℃)，斷裂應力只提高50％，臨界應變松弛速率(G1c)值與沒有改性的環(huán)氧樹脂相當。

陳鳴才研究了PEI對多官能團環(huán)氧樹脂的增韌作用。加入PEI時，共混物的應力強度因子(K1c)和GIC都有顯著提高，即增加了環(huán)氧樹脂的韌性。雖然共混物只有一個取，但電鏡觀察說明共混物為兩相結構。當PEI含量為10％時，PEI開始從分散相轉變?yōu)檫B續(xù)相。李善君用雙酚A二酐和4，4’-(1，4-苯基-二(1-甲基-亞己基))二苯胺按不同摩爾比合成聚醚酰亞胺用于改性環(huán)氧樹脂。加入20％～30％PEI的改性體系相結構發(fā)生變化，使體系剪切強度有較大提高。含量為20％時，形成連續(xù)相結構，含量為30％時發(fā)生相反轉。聚醚酰亞胺作為連續(xù)相有利于力學性能的大幅度提高，斷裂韌性提高5倍。改性體系的rg比純TGDDM體系提高10℃以上。改性體系作為膠粘劑時剪切強度提高一倍左右，200℃高溫剪切強度僅下降10％。

另外，Agag等用非反應型線性聚酰亞胺增韌環(huán)氧一二苯砜二胺樹脂體系，在模量不損失情況下增加了其斷裂韌性，但耐熱性隨聚酰亞胺的添加變化不大。

1．2交聯(lián)型聚酰亞胺／環(huán)氧樹脂共聚或共混

雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂是一類性能優(yōu)異的交聯(lián)型聚酰亞胺，兼有聚酰亞胺優(yōu)良的耐高溫和耐潮濕性能，可采用與環(huán)氧樹脂類似的成型工藝，且與其他縮聚型聚酰亞胺相比，在形成過程中沒有小分子物質放出。向環(huán)氧樹脂中引入雙馬來酰亞胺后，由于兩者聚合機理不同和相容性等方面的原因在聚合過程中可能形成互穿網(wǎng)絡或兩相體系，從而達到增韌和提高耐熱性的目的。

Han等用同時本體聚合技術制備了雙馬來酰亞胺(BMI)和聚氧化丙烯型聚氨酯[PU(PPG)]-交聯(lián)環(huán)氧樹脂聚合物互穿網(wǎng)絡。將BMI和PU(PPG)交聯(lián)的環(huán)氧樹脂(EP)混合，然后同時聚合形成互穿聚合物網(wǎng)絡(IPNs)。結果表明，含有較長PU(PPG)鏈段[即PU(PPG2000)]的BMI／PU(PPG)一EP互穿網(wǎng)絡的拉伸強度隨BMI含量的增加而降低。他們還用本體聚合技術制備了聚丁二烯基二酸類聚氨酯交聯(lián)的環(huán)氧樹脂和雙馬來酰亞胺(BMI／PU—EP)互穿聚合物網(wǎng)絡(IPN)心引。在該研究中，雙馬來酰亞胺主要溶解在環(huán)氧樹脂基的聚氨酯區(qū)而形成相容系統(tǒng)，從而提高了互穿網(wǎng)絡的互穿程度并且最終提高了網(wǎng)絡機械強度。因此當雙馬來酰

亞胺的含量增加到一定程度(5％)時，拉伸強度增大，但BMI含量增加到大于5％時，顯示出PU區(qū)域的剛性和脆性，BMI／PU—EP互穿網(wǎng)絡的拉伸強度會隨BMI含量增加而降低；BMI含量大于10％時，BMI和PU—EP形成了高度互穿的互穿網(wǎng)絡結構，分子間的物理纏結(即IPN效應)增加，BMI／PU—EP互穿網(wǎng)絡的交聯(lián)密度隨BMI含量的增加而增大，互穿網(wǎng)絡的拉伸強度增加。在他們的兩項研究中均發(fā)現(xiàn)BMI／PU—EP互穿網(wǎng)絡的艾佐德沖擊強度隨BMI含量的增加而降低，G1c值隨BMI含量的增加沒有很明顯的變化。這是因為高交聯(lián)密度的BMI與PU—EP的高相容性和固化的BMI樹脂的剛性和脆性同時作用的結果。由于BMI樹脂的玻璃化溫度超過了環(huán)氧樹脂的開始分解溫度，因此兩種互穿網(wǎng)絡只檢測到一個rg。由于BMI在兩種體系中的溶解性不同，隨BMI含量的變化趨勢也不一樣，前者的取不隨BMI含量的變化而變化，后者則隨BMI含量的增加而變高。

Ashok等對BMI的引入對Tg造成影響的原因進行了研究。他們認為，BMI改性環(huán)氧樹脂和BMI改性的硅氧烷化環(huán)氧樹脂玻璃化溫度的升高是由BMI自加成引起，而不是由于發(fā)生了邁克爾加成反應。因為邁克爾加成反應導致形成熱不穩(wěn)定鍵連結構，且由于鏈延長最終會降低交聯(lián)密度。但BMI自加成反應會產生熱穩(wěn)定的C—C鍵，rg的提高證實了BMI自加成反應的影響大于邁克爾加成反應。同時BMI改性環(huán)氧樹脂和BMI改性硅氧烷化環(huán)氧樹脂的熱降解溫度均隨BMI含量的增加而增加，這可能是由于BMI中含有熱穩(wěn)定的芳雜環(huán)結構及與環(huán)氧樹脂形成了交聯(lián)結構。

四縮水甘油基-4，4’一二氨基二苯甲烷(TGDDM)用芳香胺如二氨基二苯砜(DDS)固化后可在航空航天廣泛用作碳纖維增強復合材料的基體材料，但TGDDM／DDS系統(tǒng)的應用受到以下兩個方面的限制：脆性和高吸水性。脆性問題可用熱塑性塑料或傳統(tǒng)的液體橡膠改性基體樹脂解決；為解決高吸水性，形成熱固性樹脂／熱固性樹脂共混物是有效途徑。該體系通常歸屬于相互交聯(lián)或互穿聚合物網(wǎng)絡，因其分子結構很特別，這些復雜的網(wǎng)絡常常表現(xiàn)出協(xié)同效應，能使樹脂(與純樹脂相比)在一些性能上有很大的提高。

BMI比環(huán)氧樹脂具有更大的鏈剛性，完全固化后固化物具有更高的r臥優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和熱氧化穩(wěn)定性以及相當小的吸水性。合適的共混物比TGDDM的吸水性小，且比BMI樹脂的加工性能好。TGDDM和BMI在DDS存在下固化，Pele-grino等用傅利葉變換紅外光譜(FT～IR)對固化物進行研究，發(fā)現(xiàn)分子結構發(fā)生變化，表明固化過程中形成了交聯(lián)網(wǎng)絡，而且是兩種不同的網(wǎng)絡結構：第一種是BMI自聚，第二種是TGDDM和DDS交聯(lián)，但BMI網(wǎng)絡結構形成速度更快且不完善。由于分子活性影響，BMI存在使TGDDM／DDS網(wǎng)絡形成更多的小環(huán)狀結構，降低了交聯(lián)密度。干燥試樣的動態(tài)機械測試表明，盡管兩種網(wǎng)絡的形成速度不同，但它們之間具有相當高的互穿程度；體系中隨BMI含量的增加斷裂強度略有下降，彈性模量略有升高。當BMI含量占總量的43．5％時，70℃測定平衡時試樣的吸水量，吸水量有所降低，在吸水試樣的動態(tài)機械測試中發(fā)現(xiàn)即使在吸水量相當?shù)那闆r下吸收水分的塑化效應隨BMI含量的增加而減小。2亞胺環(huán)引入到環(huán)氧樹脂骨架

由于環(huán)氧一亞胺樹脂具有高耐熱性而備受關注，但將亞胺環(huán)引人環(huán)氧樹脂骨架的研究并不多見。

Galia等合成了幾種含亞胺環(huán)的二縮水甘油化合物，結構式如下：

此研究中引人亞胺環(huán)結構雙環(huán)[2．2．2]-辛烯-7—2，3，5，6一四羧酸二酐的衍生物，亞胺環(huán)結構有助于提高樹脂的耐熱性，脂肪鏈結構有助于提高樹脂的加工性。固化反應可以在亞胺氮攻擊環(huán)氧環(huán)開環(huán)情況下發(fā)生，或作催化劑起羥基或羧基的作用。雙環(huán)[2．2．2]辛烯-7結構在氮氣中于360 oC時會發(fā)生反狄爾斯一阿德耳(Diels—Alder)反應。因為當二縮水甘油單體含有長脂肪鏈單元時可以測出剩余熱焓，這說明交聯(lián)網(wǎng)絡有足夠的柔性使得在較高溫度時能夠進一步發(fā)生反應，與前面提到的反狄爾斯-阿德耳反應一致。用DTG測定了最大失重速率時的溫度和這一溫度下的失重速率?？梢钥闯?。失重主要發(fā)生在450 oC以上。當R為-(CH2)5-和-(CH2)3-時，樹脂在室溫下為液態(tài)，失重溫度稍低。樹脂700 oC時的殘?zhí)柯逝c組成有關，形成的樹脂中含有芳環(huán)結構，導致殘?zhí)柯噬摺?/p>

Castell等用4一甲基氨基吡啶(DMAP)，DDM，DICY作為偏苯三酸酰亞胺二縮水甘油酯的固化催化劑。TG數(shù)據(jù)表明，偏苯三酸酰亞胺二縮水甘油酯固化物的開始降解溫度和失重10％的溫度對固化劑沒有太大的依賴性，從熱失重曲線可以看出有幾個降解過程共存。但用4-甲基氨基吡啶催化固化的樹脂開始降解的溫度稍高。

3亞胺環(huán)引入固化劑

用含有亞胺環(huán)的固化劑固化環(huán)氧樹脂從而提高樹脂的耐熱性和韌性等性能也不失為一個行之有效的途徑。通常，這類固化劑分子鏈兩端為氨基、羥基、羧基等帶有活潑氫的基團，或者在分子鏈上有帶有活潑氫的取代基。固化劑中這些基團上的活潑氫打開環(huán)氧環(huán)使環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化。

Liu等用3，3’，4，4’-二苯酮四酸二酐與相對分子質量400～4 000的氨基封端聚醚砜反應制得相對分子質量約為100的聚醚砜亞胺(PEI)。PEI具有相同的相對分子質量，但具有不同的亞胺含量和醚砜含量。把PEI與雙酚A型環(huán)氧和二苯砜二胺按計量混合，實驗數(shù)據(jù)表明，醚砜含量較高的PEI與溶劑和環(huán)氧樹脂有較好的相容性，但固化物的取較低。而亞胺含量較高的PEI導致DGEBA／DDS／PEI的固化反應速度較快。DSC數(shù)據(jù)顯示，固化物有兩個瑰，說明固化物中PEI和環(huán)氧樹脂間存在著相分離。

Agag等㈣0用2，2-雙(3，4一二羧基苯基)六氟丙烷二酐和3，3’-二氨基-4，4’-二羥基聯(lián)苯反應制備含羥基官能團的反應活性聚酰亞胺。再用不同比例的這種聚酰亞胺通過羥基打開環(huán)氧環(huán)固化商品環(huán)氧樹脂(無需另加固化劑)，得到一系列網(wǎng)狀結構的聚酰亞胺改性環(huán)氧樹脂。制成的透明薄膜有優(yōu)異的耐溶劑性能，這證明了聚酰亞胺與環(huán)氧樹脂形成了網(wǎng)絡結構。隨聚酰亞胺含量的增加，樹脂的彎曲模量增加，但斷裂伸長率幾乎沒有改變；玻璃化溫度向高溫移動，反映了聚酰亞胺與環(huán)氧樹脂的相容性較好；同時，也使樹脂的熱穩(wěn)定性增強，5％失重溫度在343～366 qC范圍內，超過了二苯砜二胺固化環(huán)氧樹脂。

Wu等用活性溶劑(雙烯丙基雙酚A)將低分子量的亞胺熱塑性塑料引入環(huán)氧樹脂中，制得一種有韌性、易于注塑加工的樹脂(因為所用的亞胺熱塑性塑料雖然相對分子質量很低仍不能直接溶解在環(huán)氧單體中)。用這樣的低分子量熱塑性塑料得到易于加工的預聚物溶液，所研究體系的預聚物在90℃的粘度均小于1．0 Pa·S。但雙烯丙基雙酚A的存在降低了取和高溫儲能模量(E’)，加入亞胺熱塑性塑料確實可以使這兩個參數(shù)恢復一點。但不能完全恢復。用二苯酮四酸二酐(BTDA)和1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯(APB)合成的亞胺熱塑性塑料改性環(huán)氧樹脂所得結果最好：韌性提高220％，Tg為120℃，100 qC時E’為1．8×10’Pa。雖然雙烯丙基雙酚A使交聯(lián)密度降低且可能使網(wǎng)絡塑化，但韌性的提高并不是因其

存在，而是由于熱塑性塑料與環(huán)氧樹脂之間存在兩相分離(雖然透射電鏡不能觀察到，但所形成的固化樹脂不透明)。

梳型芳香酰亞胺齊聚物改性環(huán)氧樹脂與線型芳香酰亞胺齊聚物改性環(huán)氧樹脂相比有以下優(yōu)點：與相同分子量的線型酰亞胺齊聚物相比，梳型分子隨分子量的增加不會顯著增加預聚物的粘度，因為支鏈分子量低和主鏈周圍的空間位阻使分子鏈相互纏結的可能性減??；支鏈熱塑性塑料具有更多的官能團使其能更有效地被固定于基體樹脂中。這樣與具有相同結構的線型熱塑性塑料相比，更能有效地增加熱固性樹脂的韌性。Gopala等用梳型芳香酰亞胺齊聚物改性環(huán)氧樹脂，這種改性環(huán)氧樹脂斷裂強度增加很多(133％)，并且具有很好的加工性能。除了加30％反應性齊聚物的環(huán)氧樹脂以外(粘度為2．0 Pa·S，仍在注塑處理工藝粘度范圍內)所有預聚物的粘度都小于1．0 Pa·S。當梳型熱塑性齊聚物的添加量為13％時不會導致環(huán)氧熱固性樹脂的玻璃化溫度(Tg)和儲能模量(E’)降低。4 結語

環(huán)氧一亞胺樹脂是提高環(huán)氧樹脂性能的有效途徑之一。但如何使環(huán)氧一亞胺樹脂的耐熱性和韌性等性能同時得到提高以及如何在保持工藝性的同時保持價格低廉都是值得研究的課題。另外，如何控制改性樹脂的相結構使其性能進一步得到提高也值得研究。隨著研究的深入，綜合性能優(yōu)異的環(huán)氧一亞胺樹脂將不斷產生，他們在航空航天、電子電氣等領域的應用也將更加廣泛。

第五篇：聚酰亞胺薄膜熱膨脹系數(shù)(CTE)解決方案

聚酰亞胺薄膜熱膨脹系數(shù)（CTE）解決方案

2009-3-2 9:04:51 資料來源:新浪 作者:

聚酰亞胺薄膜熱膨脹系數(shù)（CTE）是聚酰亞胺薄膜能否進入柔性印刷電路最主要的技術指標。柔性復銅板（FCCL）是由聚酰亞胺薄膜與銅進行復合而成，因此要制成高密度線路板，聚酰亞胺薄膜的熱膨脹系數(shù)（CTE）必須與銅保持一致，目前已知銅的熱膨脹系數(shù)（CTE）為16至17PPM/℃左右，而目前聚酰亞胺薄膜CTE一般在40 PPM/℃左右，因此開發(fā)出CTE在25 PPM/℃以下的低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜是產品應用領域的拓展途徑。

【責任編輯：mly】

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