聚萘酰亚胺和高性能

CH3 O CH3
CH3 O CH3
CH3 OAg + AgBr CH3
②氧化法，用2，6-二甲基苯酚在铜-胺络合物的催化作用下， 以芳香烃为反应介质，通入氧气，进行氧化耦合反应制备 聚苯醚。
CH3 CH3 +
n HO
CH3
n/2 O2
O CH3 n
+ n H2O
聚合方法可分为沉淀聚合和溶液聚合两种。溶液法 与沉淀法相比较有收率高、催化剂除去的较彻底，产品 色泽和性能好等特点，但对单体的纯度要求较高(99％ 以上)。
1. 双马来酰亚胺树脂
双马来酰亚胺树脂是由顺丁烯二酸酐和芳香二胺缩 聚而成的。
合成原理：
O C O + C O H2N Ar NH2 C O O C NH OH HO C O Ar NH O C 加热 N C O O C Ar N C O O C
双马来酰亚胺分子端含有活泼双键，它可以进行各种化 学反应形成均聚物、共聚物，也可以作交联剂，还可以与环 氧树脂混合使用，形成互穿网络结构。 双马来酰亚胺树脂具有一般聚酰亚胺树脂的耐高温、耐辐 射、耐热湿环境的特点，又具有易加工的优点，但固化较脆。 主要有Kerimid601， Kerimid6353，XU-292双马来酰亚胺。
6－3 聚砜（PSF）和聚芳醚砜（PES）
PSF定义：
聚砜是一类在分子主链上含有砜基和芳核 的非结晶性工程塑料。目前聚砜主要有三种类型： ①普通双酚A型聚砜（简称聚砜），有如下结构：
CH3 C CH3 O O S O O
n
O
S
O
②非双酚A型聚芳砜，有如下结构：
O O S O O S O n
③聚芳醚砜，结构为：
在缩聚过程中，严格控制反应条件是获得高相对分 子质量、高产率的重要因素。其他如通氧方式、反应温度、 时间、搅拌速度等对反应也有显著的影响。反应为放热反 应，在反应过程个应不断冷却。反应温度一般控制在30℃ 左右。

②可利用其氰基进行交联或功能化 改性。应用领域更广。
8
2016年获日内瓦国际发明展 特别金奖
10
杂环高性能树脂中试基地
100吨/年中试装置
11
杂环高性能树脂工程化示范基地
计算机集散控制系统
500吨/年 工程化装置
12
2000吨/年 生产装置
13
技术先进性
—— 总结
❖ 低成本(相当于PEEK的50－70％)； ❖ 高性能(耐热等级高、综合性能优异)； ❖ 结构、性能易调控； ❖ 加工方式多样化(热成型加工、溶液加工)； ❖ 应用领域大大扩展(结构件、功能膜、漆、涂料)。
新型杂环联苯高性能树脂及其 功能膜应用研发进展
1
一、背 景
高性能工程塑料是发展高技术和国防军工的重要材料 通用、普通工程、高性能工程塑料
高高
耐
新新型型高高性性
热
能能工工程程塑塑料料
性
提
传传统统高高性性
高
能能工工程程塑塑料料
普通工程塑料
通用塑料
高性能工程塑料是在高温下仍保持
高强、高韧、高绝缘、耐辐照等优 异综合性能的高分子材料；
PEEK(450G) 143 (Tm=334)
＞500 93 3.6 50 170 3.3 4.9 1.32
Con. H2SO4
使用温度：250℃
获得2003年国家
X
技术发明二等奖
253 32 32560
32040
22520
200
20 180
12152
11560
11040
1520
1000 PPEEEEKK
工艺创新
针对聚芳醚溶解性差的问题，从 分子结构设计出发，引入扭曲非 共平面结构，阻碍结晶，改善溶 解性。

聚醚酰亚胺分子式聚醚酰亚胺是一种高分子材料，化学式为[(R-NH-CO-CH2-O)m]n，其中R是芳基、脂肪基或混合基，m是聚醚链的长度，n是聚合度。

聚醚酰亚胺材料具有优异的热稳定性、力学性能、电学性能、耐化学性能和低温性能，广泛用于制备高性能复合材料、纤维、膜、涂料、粘合剂等领域，同时还具有良好的生物相容性，适合应用于医疗、食品包装等领域。

聚醚酰亚胺分子式的含义是：R-NH-CO-CH2-O是基团，m代表聚醚链的重复次数，n是聚合度，表示聚合物中含有的基团数量。

其中R可以是芳基、脂肪基或混合基，芳基可以是苯环、萘环等，脂肪基可以是甲基、乙酰基等，这些基团的不同组合可以使聚醚酰亚胺具有不同的特性。

聚醚酰亚胺材料的聚合反应一般是通过酰胺键形成的，反应条件包括温度、反应物摩尔比、反应时间等。

聚醚酰亚胺材料具有以下特性：热稳定性好：聚醚酰亚胺材料具有优异的热稳定性，能够在高温下保持稳定性能，在150℃以下基本不分解。

力学性能好：聚醚酰亚胺材料具有优异的力学性能，强度高、硬度大、抗拉强度高，而且还具有一定的弹性和韧性。

电学性能好：聚醚酰亚胺材料具有较好的电学性能，具有较高的绝缘性能和介电常数，可以应用于电子、电气等领域。

耐化学性能好：聚醚酰亚胺材料具有很强的耐化学性，能够抵御酸、碱、盐等化学物质的侵袭，不易被腐蚀。

低温性能好：聚醚酰亚胺材料具有较好的低温性能，即在低温环境下仍能保持良好的物理和化学性能。

生物相容性好：聚醚酰亚胺材料具有良好的生物相容性，对生物组织无刺激、无毒副作用，适合应用于医疗器械、食品包装等领域。

总之，聚醚酰亚胺是一种优异的高分子材料，具有多种良好的性能和应用前景，是研究和应用的热点领域之一。

1976年推出
O
O
H2
H
• 可在260C长期使用
N
C
N n
（聚酰胺-酰亚胺）
O
• 粘结性好
Torlon
• 可注射成型，但需要二次加工 • 加工效率低、加工成本高
国外 TPI 商品
O
O
N
N
O
O
O
O n
Aurum
• 日本Mitsui公司于1993年推出 • Tg=250C；综合性能很好，长期使用温度230C • 可注射和挤出成型，适合加工成复杂部件 • 二胺单体结构特殊，成本高（市场价格约$75/kg）
树脂的改性加工及应用正在开发中。
聚酰亚胺树脂中试样品
图1 树脂粉末 图2 挤出样条
图3 挤出粒料 图4 注射样条
中科院宁波所和长春高琦公司实验线
图1：宁波所50L聚合斧实验线
图2：长春高琦500L聚合斧中试线
中科院宁波所已经取得50L成果及样品
50L聚合釜成果：
（1）单釜达到公斤级产量； （2）聚合物分子量和分子量分布可控，能满足注塑和挤出要求； （3）注塑样条性能：Tg=260度，拉伸强度>100Mpa, 模量>3Gpa。
填充30％玻璃纤维的特种聚合物的最大工作 温度和热变形温度

特种聚合物材料的硬度和热变形温度
特种聚合物材料的耐紫外辐射性能
特种聚合物材料的耐伽玛射线能力
特种工程塑料在塑料中的位次
特种工程塑料的主要品种
（1）聚酰亚胺（PI） （2）聚酰胺酰亚胺（PAI） （3）聚醚酰亚胺（PEI） （4）聚砜（PSF） （5）聚醚砜（PES） （6）聚苯硫醚（PPS） （7）聚醚醚酮（PEEK） （8）液晶聚合物（LCP）