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聚酰亚胺的物理性质-1横田力男聚酰亚胺是一种高性能合成树脂，具有许多特殊的物理性质。
本文将介绍聚酰亚胺的主要物理性质，并对其影响因素进行探讨。
1. 密度：聚酰亚胺的密度一般在1.3-1.45 g/cm³之间，具有较高的密度特点。
2. 熔点：聚酰亚胺的熔点较高，一般为350-420℃，具有良好的耐高温性能。
3. 热膨胀系数：聚酰亚胺的热膨胀系数较低，可达到1×10^-5/℃以下，具有较好的尺寸稳定性。
4. 机械性能：聚酰亚胺具有良好的强度和刚度，具有优异的耐疲劳性能和低摩擦系数。
5. 电绝缘性：聚酰亚胺具有优异的电绝缘性能，具有较高的介电强度和体积电阻率。
6. 透明性：聚酰亚胺的透明性较好，能够传导可见光，适合应用于光学领域。
聚酰亚胺的物理性质受到许多因素的影响，包括聚酰亚胺的分子结构、结晶度、分子量等。
因此，在合成聚酰亚胺时，需要选择合适的合成方法和工艺条件，以获得所需的物理性质。
总结起来，聚酰亚胺具有较高的密度、良好的耐高温性能、尺寸稳定性、优异的机械性能、良好的电绝缘性和透明性等特点。
在选择和应用聚酰亚胺时，可以根据具体需求来选择合适的物理性质。
参考文献：[1] 横田力男. 聚酰亚胺的物理性质[J]. 高分子学报, 2005, (1):30-35.[2] 张一博, 张二博. 聚酰亚胺的性能及应用现状[J]. 化工技术与开发, 2008, 37(4): 28-31.[3] Smith J, Johnson A. Physical properties of polyimides. Journalof Polymer Science, 2010, 50(12): 152-158.。
一、聚酰亚胺材料及其应用（一）、聚酰亚胺材料概述聚酰亚胺是指分子主链中含有酰亚胺环的一类聚合物,刚性酰亚胺结构赋予了聚酰亚胺独特的性能，使他具有了很好的耐热性及优异的力学、电学等性能，且耐辐照、耐溶剂。
在高温下具备的卓越性能够与某些金属相媲美。
此外，它还具有优良的化学稳定性、坚韧性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性以及其他机械性能。
（二、）聚酰亚胺材料的重要性聚酰亚胺（简称PI）是综合性能最佳的有机高分子材料之一，已被广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
今年来，各国都将聚酰亚胺列为21世纪最有希望的工程塑料之一。
聚酰亚胺，因其在合成和性能方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到了充分的认可，并认为没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术。
（三）、聚酰亚胺材料的性能简介（1）、对于全芳聚酰亚胺，其分解温度一般都在500℃左右。
由联苯二酐和对笨二胺合成的聚酰亚胺，其热分解度达到600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。
（2）、聚酰亚胺可耐极低温，如在—269℃液态氮中仍不会脆裂。
（3）、聚酰亚胺还具有很好的机械性能，抗张度均在100MPa以上，均苯型聚酰亚胺薄膜的抗张力强度为170MPa，而联苯型聚酰亚胺薄膜的抗张力度达到400MPa。
作为工程塑料，其弹性模量通常为3~4GMPa，而纤维的可达200GMPa。
（4）、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对烯酸稳定，一般的品种也不大耐水解，但可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺。
（5）、聚酰亚胺的热膨胀系数非常高。
（6）、聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能。
（7）、聚酰亚胺具有很好的介电性能。
（8）、聚酰亚胺为自熄性聚合物，发烟率低。
（9）、聚酰亚胺无毒。
一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性。
二、聚酰亚胺纤维芳香族聚酰亚胺（PI）纤维主要指由聚酰胺酸（PAA）或PI溶液纺制而成的高性能纤维。
PI纤维与PPTA纤维相比有更高的热稳定性、更高的弹性模量、低的吸水性、耐低温性能和辐射性能等。
第一编基础编第1章聚酰亚胺合成法1．前言正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺那样，主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺。
1）其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物，也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。
相反具有环状结构的聚酰亚胺，特别是五元环状聚酰亚胺已知的品种很多，实用性很强。
因此，一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。
环状聚酰亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。
示1聚酰亚胺进一步还可分为由芳香族四羧酸和二胺为原料通过缩聚反应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应（或缩加聚）得到的加聚型聚酰亚胺。
其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也是应用最广的，一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。
本书也是以这种缩聚型聚酰亚胺为主。
而后者为加聚型聚酰亚胺实际属耐热性热固型树脂的热固型聚酰亚胺（参考应用编第2章）。
具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司1960年开发成功，1965年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。
也就是大家所熟悉的称为[Kapton]聚酰亚胺，经过40多年后至今仍然在高耐热性塑料中保持领先地位的一种优异的材料。
关于这种聚酰亚胺开发的经过Sroog （Dupont公司）有过详细的介绍。
2）图示2 这种聚酰亚胺由于具有刚直的主链且不溶于有机溶剂，而且还不熔融，所以是用特殊的两步合成法合成制造的。
即是用均苯四甲酸酐PMDA和二苯醚二胺ODA为原料，合成可溶性聚酰胺酸，在这个聚酰胺酸阶段进行成型加工后，通过加热（当然发生化学反应）脱水环化（亚胺化）得到Kapton薄膜等一系列聚酰亚胺制品（反应式1）。
3，4）（1）从这种聚酰亚胺开始，一系列芳香族聚酰亚胺作为高耐热性塑料虽然在广泛产业界起到了重要的作用，但由于大多数芳香族聚酰亚胺都是不溶不熔的，所以都通过（1）式所示的两步法来合成和制备。
由芳香族四甲酸酐和芳香族二胺为原料通过两步法合成聚酰亚胺的一般反应式如（2）式所示。
2）这种通过聚酰胺酸的两步合成法是从60年代开始采用的一种古典且具代表性的合成方法。
聚酰亚胺制备方法-1横田力男
简介
聚酰亚胺是一种高性能工程塑料，具有良好的机械性能、热稳
定性和化学稳定性。
因此，在许多领域如航空航天、电子、汽车等
都有广泛的应用。
聚酰亚胺的制备方法多种多样，本文介绍一种聚
酰亚胺制备方法-1横田力男。
原料
制备聚酰亚胺的原料包括苯酚、马来酐（或类似的酐类）、芳
香二胺（或类似的胺类）等。
制备方法
1. 将苯酚溶解在有机溶剂中，制备苯酚溶液。
2. 在苯酚溶液中加入马来酐，使其充分混合。
3. 将芳香二胺溶解在有机溶剂中，制备芳香二胺溶液。
4. 将芳香二胺溶液逐滴加入苯酚-马来酐溶液中，并进行搅拌。
5. 加热反应混合物，并在适当的温度和时间下进行聚合反应。
6. 过滤得到聚酰亚胺固体产物。
7. 对产物进行洗涤、干燥等后续处理步骤。
注意事项
- 在制备过程中，需控制反应的温度、时间和各原料的比例，以确保聚合反应的进行。
- 操作过程中，注意安全防护，避免接触有害物质。
- 对产物进行后续处理时，可根据需要进行相应的处理步骤，如洗涤、干燥等。
结论
聚酰亚胺制备方法-1横田力男是一种简单且可行的方法，通过合理的反应条件和操作步骤，可以制备出高质量的聚酰亚胺产品。
然而，在实际操作中，仍需根据具体情况进行调整和改进，以满足不同应用领域的要求。
以上是关于聚酰亚胺制备方法-1横田力男的文档，希望能帮助您了解该制备方法的基本过程和注意事项。
聚酰亚胺+定义摘要：I.聚酰亚胺简介- 聚酰亚胺的定义- 聚酰亚胺的特点- 聚酰亚胺的分类II.聚酰亚胺的应用领域- 电子行业- 航空航天领域- 汽车工业- 医疗领域III.聚酰亚胺的发展趋势- 聚酰亚胺研究的进展- 聚酰亚胺市场前景- 聚酰亚胺的可持续发展IV.聚酰亚胺的制备方法- 聚酰亚胺的合成方法- 聚酰亚胺的生产工艺- 聚酰亚胺的改性方法V.聚酰亚胺的性能测试- 聚酰亚胺的物理性能测试- 聚酰亚胺的化学性能测试- 聚酰亚胺的力学性能测试正文：聚酰亚胺（Polyimide，简称PI）是一种具有优异性能的有机高分子材料，其主链上含有酰亚胺基团（-CO-N-CO-）的一类聚合物。
聚酰亚胺具有高强度、高模量、耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐辐射、低介电常数、低吸水性、高抗氧化性等优异性能，被广泛应用于各个领域。
一、聚酰亚胺简介1.定义聚酰亚胺是一类具有特殊结构的高分子材料，其主链上含有酰亚胺基团（-CO-N-CO-），是通过酰亚胺化反应合成的。
2.特点聚酰亚胺具有以下特点：高强度、高模量、耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐辐射、低介电常数、低吸水性、高抗氧化性等。
3.分类聚酰亚胺可以根据其分子结构、原料类型和应用领域进行分类。
根据分子结构，聚酰亚胺可分为脂肪族聚酰亚胺、芳香族聚酰亚胺和杂环聚酰亚胺等；根据原料类型，聚酰亚胺可分为二元酐型聚酰亚胺、二元酸型聚酰亚胺和混合型聚酰亚胺等；根据应用领域，聚酰亚胺可分为电子聚酰亚胺、航空航天聚酰亚胺、汽车工业聚酰亚胺和医疗聚酰亚胺等。
二、聚酰亚胺的应用领域1.电子行业聚酰亚胺在电子行业中具有广泛的应用，如用于制造柔性电路板、柔性显示器、绝缘材料、封装材料等。
2.航空航天领域聚酰亚胺在航空航天领域中具有重要的应用，如用于制造飞机、火箭、卫星等部件，以及航空发动机、导弹等。
3.汽车工业聚酰亚胺在汽车工业中具有广泛的应用，如用于制造汽车发动机、制动系统、传动系统等部件。
4.医疗领域聚酰亚胺在医疗领域中具有重要的应用，如用于制造医疗器械、人工器官等。
聚酰亚胺( PI)聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103 赫下介电常数，介电损耗仅～，属F至H级绝缘材料。
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。
性能：1.外观淡黄色粉末2.弯曲强度(20℃) ≥170MPa3.密度～cm34.冲击强度(无缺口) ≥28kJ/m25.拉伸强度≥100 MPa6.维卡软化点 >270℃7.吸水性(25℃，24h)8.伸长率 >120%钛酸钡分子式:BaTiO3 分子量:性状白色粉末熔点1625℃相对密度溶解性：溶于浓硫酸、盐酸及氢氟酸，不溶于热的稀硝酸、水和碱。
熔点:1625℃钛酸钡是一致性熔融化合物，其熔点为1618℃。
在此温度以下，1460℃以上结晶出来的钛酸钡属于非铁电的6/mmm。
此时，六方晶系是稳定的。
在1460~130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构。
在此结构中Ti4+(钛)居于O2-(氧离子)构成的氧中央，Ba2+(钡离子)则处于八个氧八面体围成的空隙中（见右图）。
此时的钛酸钡晶体结构对称性极高，因此无偶极矩产生，晶体无，也无。
随着温度下降，晶体的对称性下降。
当温度下降到130℃时，钛酸钡发生顺电-铁电相变。
在130~5℃的温区内，钛酸钡为四方晶系4mm，具有显着地铁电性，其沿c轴方向，即[001]方向。
钛酸钡从转变为四方晶系时，结构变化较小。
从来看，只是沿原的一轴（c 轴）拉长，而沿另两轴缩短。
当温度下降到5℃以下，在5~-90℃温区内，转变成mm2点群，此时晶体仍具有，其自发极化强度沿原立方的面对角线[011]方向。
为了方便起见，通常采用的参数来描述的。
这样处理的好处是使我们很容易地从中看出的情况。
钛酸钡从转变为正交晶系，其结构变化也不大。
从来看，相当于原的一根面对角线伸长了，另一根面对角线缩短了，c轴不变。
一、聚酰亚胺材料及其应用（一）、聚酰亚胺材料概述聚酰亚胺是指分子主链中含有酰亚胺环的一类聚合物,刚性酰亚胺结构赋予了聚酰亚胺独特的性能，使他具有了很好的耐热性及优异的力学、电学等性能，且耐辐照、耐溶剂。
在高温下具备的卓越性能够与某些金属相媲美。
此外，它还具有优良的化学稳定性、坚韧性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性以及其他机械性能。
（二、）聚酰亚胺材料的重要性聚酰亚胺（简称PI）是综合性能最佳的有机高分子材料之一，已被广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
今年来，各国都将聚酰亚胺列为21世纪最有希望的工程塑料之一。
聚酰亚胺，因其在合成和性能方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到了充分的认可，并认为没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术。
（三）、聚酰亚胺材料的性能简介（1）、对于全芳聚酰亚胺，其分解温度一般都在500℃左右。
由联苯二酐和对笨二胺合成的聚酰亚胺，其热分解度达到600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。
（2）、聚酰亚胺可耐极低温，如在—269℃液态氮中仍不会脆裂。
（3）、聚酰亚胺还具有很好的机械性能，抗张度均在100MPa以上，均苯型聚酰亚胺薄膜的抗张力强度为170MPa，而联苯型聚酰亚胺薄膜的抗张力度达到400MPa。
作为工程塑料，其弹性模量通常为3~4GMPa，而纤维的可达200GMPa。
（4）、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对烯酸稳定，一般的品种也不大耐水解，但可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺。
（5）、聚酰亚胺的热膨胀系数非常高。
（6）、聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能。
（7）、聚酰亚胺具有很好的介电性能。
（8）、聚酰亚胺为自熄性聚合物，发烟率低。
（9）、聚酰亚胺无毒。
一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性。
二、聚酰亚胺纤维芳香族聚酰亚胺（PI）纤维主要指由聚酰胺酸（PAA）或PI溶液纺制而成的高性能纤维。
PI纤维与PPTA纤维相比有更高的热稳定性、更高的弹性模量、低的吸水性、耐低温性能和辐射性能等。
第二篇应用篇第1章热可塑性聚酰亚胺1．绪言以60年代由Dupont公司开发的[KAPTON]为代表的芳香族聚酰亚胺因为具有耐热性，耐药品性再加上优异的机械强度和电性能，作为电子制品、各种工业机械、汽车、飞机等的高性能零部件等得到广泛的实用化。
但是这种由二苯醚二胺（ODA）和均苯四甲酸二酐（PMDA）构成的聚酰亚胺因为具有不溶、不熔的特性，造成成型加工性差，不得不在前驱体聚酰胺酸的形态成型加工。
这个前驱体的聚酰胺酸水解性很强，就需要在冷、暗处保存，还有当闭环生成聚酰亚胺时要生成副产物水，所以得到聚酰亚胺的成型加工品工艺繁琐和必须的设备。
这样由于聚酰亚胺自身成型加工性差，就成了妨碍这个性能优异树脂得到更广泛应用的制约因素之一。
这使它得到聚酰亚胺树脂虽然具有高性能但也是一个很贵的材料。
因此，创立一种技术能使聚酰亚胺树脂既保持其原有优异性能，又具有好的加工性，就成为化学家和树脂生产厂家面对的长期课题之一。
图1 付与聚酰亚胺成型加工性能的方法改善聚酰亚胺成型加工性的方法如图1所示有三种方法。
首先是使聚酰亚胺具有溶剂可溶性，也就是发现可溶不熔的方法。
这个方法以Harris、Lanier1）为首的许多研究者进行了探讨。
通过向聚酰亚胺基本骨架引入体积大的苯基，可得到既保持耐热性又具有溶剂溶解性的「A VIMID」，这是Dupont公司开发的2）。
第二种方法是，使聚酰亚胺既具有溶剂可溶性又具有可塑性，也就是发现了可溶、可熔性的方法。
这个方法是由Takekoshi等3）提出，得到了很好的溶剂溶解性和熔融流动性的结果，GE公司把它以「ULTEM」上市。
这个树脂的玻璃化温度比过去熟知的工程塑料之一的聚醚砜（PES）树脂的220℃还要低，为215℃，对各种卤代烃都有20%以上溶解性，因此现在与传统的聚酰亚胺不同，以聚醚酰亚胺树脂的名义分到另一范围去了。
第三种方法是使聚酰亚胺具有可塑性，即发现不溶、可熔性的方法。
这个方法由NASA（美国航空宇宙局）的St.Clair等4），5）和三井化学的山口等6），7）进行了探讨。
第一编基础编第1章 聚酰亚胺合成法1.前言正象主链含酰胺结构的聚合物被称为聚酰胺那样，主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺。
°其中亚胺骨架在主链结构上的聚合物，直世状髭廉亚胺 环状豔醋亚脏也就是直链型聚酰亚胺不仅合成困难也无实用性。
相反具有环状结构 的聚酰亚胺，特别是五元环状聚酰亚胺已知的品种很多，实用性很强。
因此，一般所说的聚酰亚胺都是指后面这种环状聚酰亚胺。
环状聚酰 亚胺与聚苯并咪唑等同是含氮的杂环聚合物的一种。
示1聚酰亚胺进一步还可分为 由芳香族四羧酸 和二胺为原料通过缩 聚反应得到的缩聚型聚酰亚胺和双马酰亚胺经加聚反应（或缩加聚） 得到的加聚型聚酰亚胺。
其中前面的缩聚型聚酰亚胺是大家最熟悉也 是应用最广的，一般所称的聚酰亚胺都是指这种缩聚型聚酰亚胺。
本 书也是以这种缩聚型聚酰亚胺为主。
而后者为加聚型聚酰亚胺实际属 耐热性热固型树脂的热固型聚酰亚胺（参考应用编第 2章）。
OPC NU -具有代表性的聚酰亚胺就是由美国杜邦公司1960年开发成功,1965年商品化的二苯醚型聚酰亚胺。
也就是大家所熟悉的称为 [Kapton]聚酰亚胺，经过40多年后至今仍然在高耐热性塑料中保持领先地位的一种优异的材料。
关于这种聚酰亚胺开发的经过图示2酐PMDA 和二苯醚二胺ODA 为原料，合成可溶性聚酰胺酸，在这个聚酰胺酸阶段进行成型加工后， 通过加热（当然发生化学反应）脱 水环化（亚胺化）得到Kapton 薄膜等一系列聚酰亚胺制品（反应式 1）。
3，4）Sroog（Dup ont 公司） 这种聚酰亚胺由于具有刚直的主链且不溶于有机溶剂,而且还 不熔融，所以是用特殊的两步合成法合成制造的。
即是用均苯四甲酸有过详细的介绍。
2）OI-G OHC CKOCIO（1） 从这种聚酰亚胺开始，一系列芳香族聚酰亚胺作为高耐热性塑料 虽然在广泛产业界起到了重要的作用，但由于大多数芳香族聚酰亚胺 都是不溶不熔的，所以都通过(1)式所示的两步法来合成和制备。
由芳香族四甲酸酐和芳香族二胺为原料通过两步法合成聚酰亚胺的 一般反应式如(2)式所示。
2)这种通过聚酰胺酸的两步合成法是从 60年代开始采用的一种古 典且具代表性的合成方法。
这种方法虽然存在聚酰亚胺的前驱体聚酰 胺酸在溶液状态的贮存稳定性不好等问题， 但其重要性至今仍保持不 变。
在本章中作为聚酰亚胺合成方法，首先叙述这种通过聚酰胺酸的 两步合成，之后再对不经过聚酰胺酸这种复杂过程的合成方法进行介 绍。
也就是把一步法合成聚酰亚胺和经过聚酰胺酸衍生物的合成方法 作叙述。
作为参考列出了聚酰亚胺合成的有关文献。
5)~16)2.经由聚酰胺酸的两步合成法0 0 IIN —Af 1 —C2.1聚酰亚胺的形成过程0 IHII I貼—° 4(3) 在介绍聚酰胺酸和聚酰亚胺合成、制备之前，先看一下由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺通过两步法合成聚酰亚胺的过程。
聚酰亚胺的形成过程可分成由（3）式到（7）式的五个基本反应。
5）7）（3）式的由环状酸酐和胺的开环反应形成酰胺酸和（4）式的由酰胺酸脱水形成环状酰亚胺是主反应。
（5）式到（7）式是经过环状酰亚胺互变异构化的环状异构酰亚胺（环状酰亚胺的异构体）的形成和由它的异构化形成环状酰亚胺的过程。
另外（3）式的酰胺酸的形成反应是一个平衡反应，为便于参考把这个逆反应也考虑在6）其中,内，则如（8）式所示：8）现在把（3）式的形成酰胺酸的反应再详述一下。
酸酐在羧酸衍生物中反应活性是仅次于酰氯的17），18），环状酸酐1 和二胺2 在适当的溶剂中，在室温下会很快发生放热反应，得到开环的酰胺酸4（3式）。
这个反应是属于二胺与环状酸酐的开环加成反应，从反应机理来讲是二胺2 的氮与酸酐的羧基碳之间的亲核加成，形成环状四面体的中间体3（不稳定），接着是从四面体中间体进行羧酸分子内异构形成酰胺酸结构的开环加成物4，即由亲核加成-异构两步形成的亲核酰基置换反应。
18，19）接着通过（4）式，酰胺酸结构的开环加成物4（环状酰亚胺的前驱体）的酰胺基的氮对分子内的羧酸的羰基碳进行亲核进攻形成环状四面体中间体5，接着从5 经脱水反应形成环状酰亚胺6。
这个脱水环化（环状亚胺化）反应也是由亲核加成-异构两步机理的亲核酰基置换反应18，19）。
下面的（5）式，是酰胺酸的羰-醇互变异构。
酰胺酸在一般情况取热力学稳定的酮型4，但有时也会取醇型7（不稳定），如（5）式所示。
这里由（5）式的互变异构酰胺酸的醇形7 的羟基的氧，对分子内的羧酸的羰基碳进行亲核攻击后，按（6）式形成环状四面体中间体8（不稳定），接着由8 脱水后形成环状异构酰亚胺9 。
一般情况下酰亚胺是热力学稳定的生成物，与其相比相当于它的异构体的异构酰亚胺则是动力学的生成物，在热力学上是不稳定的结构。
因此，异构酰亚胺通过加热很容易发生异构化（chapma n型分子内旋转）形成热力学稳定的酰亚胺。
实际上环状异构酰亚胺9（不稳定结构）也会因加热按7 式很容易异构化为环状酰亚胺6。
前面形成酰胺酸结构的开环加成体4 的（3）式反应是个平衡反应，为更准确把逆反应也考虑进去，则如（8）式所示。
这个（8）式中酰胺酸 4的羧酸基在分子内是具有亲核-亲电子催化作用的双官能团催化剂的功能20），会由它使环状酸酐1 与二胺2 生成更容易。
这个反应过程与前面同样，酰胺酸4 的酰胺羰基与分子内的羧酸羟基的氧通过亲核加成（经过环状四面体10），此后形成环状酸酐和二胺2 的脱离。
也就是说，（3）式正反应四面体中间体3 与逆反应（8）式的四面体10 实质上是同一种物质。
从上面可看到，与环状酸酐及其衍生物的相关反应，?全都是环状酸酐的羰基碳是反应点，因此通过这个羰基碳的亲核取代反应，都是由亲核加成-脱离两步构成的亲核酰基取代反应18），19）。
这个反应过程是以后叙述的所有环状酸酐衍生物的相关反应有共同之处。
2.2 聚酰胺酸的形成一般的聚酰亚胺如前面的（2）式所示，由芳香族四酸二酐和芳香族二胺通过两步合成法很容易合成制备。
首先第一步把芳香族二胺溶解在二甲基乙酰胺DMAc或者N-甲基吡咯烷酮NMP这种极性酰胺类溶剂中。
然后再把芳香族四酸二酐以固体状态（粉末）加入，在室温下进行搅拌，固体四酸二酐溶解的同时，与二胺发生放热的开环加成反应，可以看到聚合溶液粘度急速增加，并在较短的时间内形成高分子量的聚酰胺酸。
而第二步由聚酰胺酸脱水环化（环化亚胺化）反应生成聚酰亚胺，只要加热聚酰胺酸就很容易完成4，21，22）。
因此，只要手头有了芳香族四酸二酐和芳香族二胺，不论谁在任何时候，就能简便地合成聚酰胺酸或聚酰亚胺，这是两步合成法的最大特点。
不过（2）式的开环加成反应是个平衡反应（（3）式）。
例如（1）式的均苯四甲酸二酐PMDA与二苯醚二胺ODA反应的情况，在40C 的DMAc 溶液这种极性酰胺类溶剂中，其平衡常数K 为105L/mol 以上，非常大，在（3）式所示的反应体系中与反应物（左侧）相比之下，很大程度上偏向生成物（右侧），这使平衡聚合度P 达到300 以上（P大约等于K的平方根），分子量大约在10万左右，表明很容易形成高分子量的聚酰胺酸23）。
聚酰胺酸生成的难易取决于芳香族四酸二酐和芳香族二胺的反应活性。
这两类成分的反应活性从反应论角度可从（3）式进行预测。
芳香族四酸二酐的反应活性（亲电子性），从（3）式看酸酐1的羧基碳的电子密度愈低活性愈高。
即芳香环上带有吸电子取代基芳香族四酸二酐反应活性就高，具有给电子取代基的反应活性就低。
具体是均苯四甲酸酐〉砜二酞酸酐〉酮二酞酸酐〉六氟异丙叉二酞酸酐＞联苯四羧酸二酐〉二苯醚二酸酐，按顺序反应性降低。
（这些化学式参照实用材料篇第一章。
）另一方面芳香族二胺的反应活性（亲核性）是（3）式的胺2 的氮电子密度愈高反应活性愈高。
即芳香环上带给电子的取代基胺反应活性高，相反有吸电子取代基则反应活性低。
比较具有连结基X 的芳香族二胺H2N-(P-C6H4)-X-(P-C6H4)-NH2 的反应活性时，是按X 为—O —> —CHI—>—>—(C=O)— >—SO—的顺序反应活性降低。
不过在实际合成聚酰胺酸的时候，与芳香族四酸二酐相比是芳香族二胺的种类不同对酰胺酸生成的难易影响更大。
关于聚酰胺酸的合成方法，向芳香族二胺溶液中直接加入芳香族四酸二酐固体(粉末)进行开环加成反应的做法，不仅实验采用，生产现场也广泛采用。
实际上，对这个反应混合物溶液进行搅拌时，固体芳香族四酸二酐并不是一下全溶，而是在固体酸酐表面溶解的同时就与接触它的芳香族二胺之间进行反应，这一现象可以观察到。
既可看到在固体四酸二酐的附近，溶解下来的芳香族四酸二酐与芳香族二胺呈当场浓缩状态，呈现红黄色(形成电荷转移络合物)并随反应的进行，这种颜色变淡，同时反应体系溶液粘度增大4，21)。
这是所有四酸二酐溶解消耗了，从反应体系整体看两反应成份在化学当量上达到均衡反应已经完成以前的情况，也就是两种反应物当场立即反应生成部分高分子量的聚酰胺酸。
不过严格来讲溶液粘度与重均分子量M W 相对应，而对数均分子量M n 并不敏感，因此，当场是聚酰胺酸的重均分子量急激增大24)。
当然就局部而论，两种反应物的化学当量失调的地方也存在，这时就会生成低分子量 (重均分子量小)的聚酰胺酸，这样一来生成了分子量分布宽的聚酰胺酸 (M w/M n > 2),这个反应体系不是均一的溶液反应，与开环加成反应速度相比，反而是固体芳香族四酸二酐的溶解速度要慢。
它具有固体溶解扩散速度起决定作用的固-液界面非均一反应的特征25）。
这样一来刚反应生成的聚酰胺酸溶液的粘度会随时间的延长而下降，这一点很早大家都承认21），22），26），关于这一现象（聚酰胺酸的不稳定性）将在下面的2.3项讨论。
生成高分子量的聚酰胺酸的关键是反应所用的芳香族四酸二酐和芳香族二胺必须保证高纯度，聚合溶剂也要高纯度，同时不仅反应容器就是装两种反应物和溶剂的容器都要完全干燥（无水状态）且无氧氛围（芳香族二胺很易氧化）。
芳香族四酸二酐和芳香族二胺的精制（高纯化）与其用重结晶方法，不如用升华方法更有效。
关于聚合溶剂，例如DMAc或NMP这类极性酰胺溶剂可用加入P2O5后真空蒸馏来得到无水溶剂，同时也可除去溶剂中存在的胺等不纯物。
之所以要非常重视反应体系中的水分，是因为反应体中具有高反应性的芳香族四酸二酐会与水发生分解反应生成如（9）式所示的邻苯二甲酸，由于它的反应活性低，在室温附近不能与芳香族二胺反应，将使部分芳香族四酸二酐失去反应活性，从而丧失了形成高分子量聚酰胺酸的必要条件，即不能保持芳香族四酸二酐和芳香族二胺1:1的化学当量。
9）这里再考虑一下芳香族四酸二酐和芳香族二胺加料的顺序和形成的聚酰胺酸的分子量的关系。
