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聚酰亚胺的性能/Polyimide/Kapton®/Upilex®/Apical®

        对于全芳香聚酰亚胺Polyimide),根据热重分析,其开始分解温度一般都在500℃左右。由联苯二酐和对苯二酐合成的聚酰亚胺,热分解温度达到600℃,是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。
        聚酰亚胺可耐极低温度,如在热力学温度4K(-269℃)的也液态氮中仍不会脆裂。
        聚酰亚胺还具有良好的机械性能。未填充的塑料的抗张强度都在100MPa以上,均苯型聚酰亚胺的薄膜(Kapton®)为250MPa,而联苯型聚酰亚胺薄膜(Upilex®)达到530MPa。作为工程塑料,弹性模量通常为3-4GPa。俄罗斯学者报道由共聚聚酰亚胺纺得的纤维其抗拉强度可达5.1-6.4GPa,弹性模量可达到220-340GPa。据理论计算,由军苯二酐和对苯二酐合成的聚酰亚胺纤维其弹性模量可达500GPa,仅次于碳纤维。
        聚酰亚胺对稀酸较稳定;但一般的品种不耐水解,尤其是碱性水解。这个看似缺点的性能却给予聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点,即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺,例如对于Kapton®薄膜,其回收率可达90%。改变结构也可以得到相当耐水解的品种,如经得起120℃下500h水煮。但聚酰亚胺与其他芳香聚合物一样,不耐浓硫酸、浓硝酸及卤素。
        聚酰亚胺有一个很宽的溶解度谱,根据结构的不同,一些品种几乎不溶于所有有机溶剂,另一些则能够溶于普通溶剂(如四氢呋喃、丙酮、氯仿,深紫甲苯和甲醇)。
        聚酰亚胺的热膨胀系数在2 x 10-5 – 3 x 10-6/℃,联苯型聚酰亚胺可达10-6/℃,与金属在同一水平上,还有个别品种甚至可以达到10-7/℃。
        聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能,其薄膜再吸收剂量达到5 x 107 Gy时强度仍可保持86%,一种聚酰亚胺纤维经1 x 108 Gy快电子辐照后其强度保持率仍为90%。
        聚酰亚胺具有很好的介电性能,普通芳香聚酰亚胺的相对介电常数为3.4左右,引入氟、打的侧基或将空气以纳米尺寸分散在聚酰亚胺中,相对介电常数可降到2.5左右,介电损耗为10-3,介电强度为100-300kV/mm,体积电阻率为10-17Ω·cm。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持在较高的水平。
        聚酰亚胺为自熄行聚合物,发烟率低。
        聚酰亚胺在极高的真空下放气量很少。
        聚酰亚胺无毒,可用来制造餐具和医用器具,并经得起数千次消毒。一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性,例如,在血液相容性试验中为非溶血性;其体外细胞毒性试验为无毒。







Kapton®是杜邦公司的註冊商標.
Upilex®是宇部兴产公司的註冊商標.
Apical®是钟渊公司的註冊商標.

 

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点击次数:   更新时间2014-07-24 14:48  【打印此页】   【关闭
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