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聚酰亞胺材料的發展歷史

點擊次數:1257    發布日期:2022-05-17   本文鏈接:http://www.miribilla.net/datum/968.html

聚酰亞胺的合成是在1908年由鮑格特(Bogert〉和蘭紹(Renshaw)完成的,他們發現,當加熱4-氨基鄰苯二甲酐或二甲酯時,分子間脫去水或醇發生縮合反應,生成聚酰亞胺。

在當時聚酰亞胺的優良性能還未被認識,直到二十世紀40 年代中期一些關于聚酰亞胺的專利出現,才引起科學家對這一新型聚合物材料的重視。聚酰亞胺作為耐熱高分子材料得到迅速發展,始于50年代,1955年美國DuPont公司的Edwards 與 Robinson申請了世界上**篇有關聚酰亞胺材料應用方面的專利9,20世紀60年代聚酰亞胺實現了商業化生產,1961年 DuPont公司開發了聚均苯四甲酰亞胺薄膜(KaptonR),1964年推出了聚均苯四甲酰亞胺塑料(VespelR),有關聚酰亞胺的粘合劑、涂料、泡沫和纖維相繼出現。聚酰亞胺除了用于絕緣材料、粘合劑和層壓制品外,美國西屋公司和孟山都公司分別于1965年和1967年成功開發了聚酰亞胺模壓料,并開始生產模壓制品。自此,聚酰亞胺作為耐熱工程塑料才真正得到迅速發展,開創了聚酰亞胺蓬勃發展的時代,前蘇聯、日本、法國、聯邦德國等許多國家也加大力度對聚酰亞胺進行研究開發,其中,芳雜環結構的聚酰亞胺成為研究的主攻方向,許多新型聚酰亞胺耐高溫材料逐步實現了商業化生產。

為了改善不熔性均苯型聚酰亞胺的加工性能及降低成本,美國、日本和法國開發了一系列可熔性聚酰亞胺,如以二苯醚四酸二酐為原料的醚酐型聚酰亞胺,以及在分子中引入酰胺鍵、酯鍵等得到的聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺等。它們的耐熱性略低于均苯型聚酰亞胺,但卻提高了溶解性,可熔融加工成型,成本也有所降低。

加成型聚酰亞胺是一類新型聚酰亞胺品種,法國羅那-普朗克公司(Rhone-Poulene)在1965年*早開發了順酐型雙馬來酰亞胺預聚體(Kreimicl601),該聚合物容易成型加工,固化時不產生氣體,故制品無氣孔。1968年美國TPW公司推出了酸酐封端的加成型聚酰亞胺,1974年美國休斯飛機公司和美國海灣石油化學公司開發了乙炔封端的加成型聚酰亞胺。


聚酰亞胺薄膜

聚酰亞胺薄膜商業化代表性產品是DuPont公司的Kapton薄膜作為絕緣材料在電子電器領域有廣泛應用。國外從60年代開始聚酰亞胺纖維的研制,80年代開始聚酰亞胺纖維的商業化生產,奧地利LenzingAG公司的P84是代表性產品,主要應用在高溫過濾和防護服等方面。我國在七十年代就開始聚酰亞胺纖維研制,但相關的研究進展緩慢。近年來,國家加大了高性能、耐高溫特種工程塑料的研發投入,國家自然科學基金對聚酰亞胺高性能纖維的研制給予大力資助,使我國聚酰亞胺高性能纖維的研制取得顯著進步。

隨著聚酰亞胺應用領域的不斷擴大和產量的持續增加,生產成本大幅下降,將會進一步擴大聚酰亞胺商業化生產規模,推動聚酰亞胺新品種的開發。近10年來,有關聚酰亞胺的文獻數量每年超過3000 件,約半數為專利文獻,美國化學文摘的主題選集(CASelects)中,有6種重要的聚合物列為專輯,聚酰亞膠是其中之一。世界范圍內每2~3年召開一次以聚酰亞胺為主題的國際會議,如SAMPE(Science of AdvancedMaterials and Process Engineering)和 ICP (International Confeences on Polyimides),歐洲、日本也定期舉辦類似的會議。我國從1988年起,兩年一度的中國材料學會學術交流會中,聚酰亞胺及其復合材料是主要議題之一,聚酰亞胺材料的重要性可見一斑。



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