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聚酰亞胺的結構與性能

點擊次數:5073    發布日期:2016-05-16   本文鏈接:http://www.miribilla.net/datum/595.html

      聚酰亞胺的大分子主鏈中含有大量的含氮五元雜環和芳環,為一種半梯形環鏈聚合物,同時主鏈中含有一定數量的醚鍵,總體結果為分子呈較大剛性;由于芳雜環的共軛效應使其具有優良的穩定性及耐熱性;不同品種聚酰亞胺的分子對稱性不同,聚酰亞胺有結晶型和無定形兩種;由此可見,聚酰亞胺結構上的多樣性和獨特性,在各個方面均顯示出了極為突出的性能,主要性能特點概述如下。

(1)力學性能
未填充的聚酰亞胺PI塑料拉伸強度均在100MPa以上,有些品種可達200MPa以上,而作為剛性力學指標的拉伸彈性模量高達3—4GPa,纖維增強后高達200GPa,優于其他工程塑料。此外,PI還具有優良的耐蠕變性和耐磨性,可作為耐熱、耐磨工程塑料使用。

(2)熱性能
聚酰亞胺的耐高溫性突出,均苯型PI的熱分解溫度高達600℃,是迄今為止熱穩定性**的聚合物品種。PI的熱變形溫度高達360℃,能在-269~400。C間保持較高的力學性能,長期使用溫度為-240—260℃,可在250℃下連續使用70 000h。

(3)電性能
聚酰亞胺分子結構雖然存在一定數量極性基團,如羰基、胺基、醚鍵等,但由于剛性大,結構對稱,能形成共軛,使極性受到很大削弱和限制,因而電絕緣性十分優良,體積電阻率為1000000000000000000Ω·cm,介電損耗為0.003,這些性能在較寬的溫度范圍和高低頻電場下仍能保持穩定。

(4)阻燃性
聚酰亞胺為難燃自熄性聚合物,發煙量低。

(5)衛生性
聚酰亞胺PI無毒,用來制造餐具和醫用器具,經得起數千次消毒。一些聚酰亞胺品種還具有很好的生物相容性。

(6)化學性能
聚酰亞胺PI具有優良的耐油及溶劑性、耐稀酸,但耐堿性不佳。在強的硫酸和發煙硝酸等強氧化劑作用下會發生氧化降解。一般的PI品種耐水性較差,這看似缺點,卻賦予PI可利用堿性水解回收原料二酐和二酸的環保性能。此外,改變結構也能得到耐水PI品種,經得起120℃、500h水煮。

(7)耐輻射性
聚酰亞胺P1分子鏈中存在大量的芳環結構使其吸收射線的能力很強,具有很高的耐輻射性。如聚酰亞胺薄膜在5×107Gy劑量輻射后,強度仍保持86%。


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