聚酰亚胺树脂复合材料

热固性聚酰亚胺研究进展摘要：热固性聚酰亚胺作为一类先进的基体树脂，在航空航天、印制电路板、高温绝缘材料等领域的应用不断扩大。

相对于热塑性聚酰亚胺来说，热固性聚酰亚胺具有更好的可加工性能。

而且，其加工窗口温度可通过变换不同反应性端基来实现。

若选用合适的反应性端基，其在固化时无小分子挥发物放出。

对热固性聚酰亚胺的研究现状分类作了综述，对降冰片烯、烯丙基降冰片烯、乙炔基、苯乙炔基、马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺、苯并环丁烯等封端型热固性聚酰亚胺的研究进展进行了重点阐述。

【1】。

关键字：聚酰亚胺热固性封端剂发展概述当世界上对芳环和杂环结构的高温聚合物的研究仍然相当活跃，尤其在高技术材料领域离不开高温聚合物的开发，如聚苯硫醚、聚醚矾、聚苯并咪哇、聚苯并唾哇、聚苯并哇、聚唾握琳和聚酰亚胺等，其中最为成功的材料数聚酸亚胺。

聚酰亚胺原料易得价廉，机械性能、电学性能和摩擦性能等优异，被广泛应用于各个领域，其形式可以是纤维、薄膜和塑料等，其中用作复合材料的树脂基体成为重要的一部分。

聚酰亚胺的复合工艺通常是把聚酞胺酸溶于极性溶剂如N一甲基毗咯烷酮、二甲基甲酞胺，用其浸渍纤维，最后亚胺化并压制成品。

由于溶剂存在(亲和性好，极难除尽)会引起增塑，环化产生的水易导致形成多孔材料，影响最终材料的高温性能，因此，热固性聚酰亚胺引起研究者极大兴趣。

热固性聚酰亚胺是一种含有亚胺环和反应活性端基的低分子量物质或齐聚物，在热或光引发下发生交联而无小分子化合物放出。

按其结构可分为：降冰片烯封端的聚酰亚胺、乙炔封端的聚酰亚胺、苯并环丁烷封端的聚酰亚胺和马来酸醉封端的聚酸亚胺。

众所周知，环氧树脂加工性能优良，但温/湿性能差，而热固性聚酰亚胺兼有优异的耐热性能和加工性能，近几年来发展迅速。

人们预言热固性聚酰亚胺将替代环氧树脂，把材料的性能等级提高一步。

以下就热固性聚酰亚胺发展、应用和前景作些讨论【23】。

聚酰亚胺的研究进展含乙炔基封端的聚酰亚胺乙炔基封端的聚酰亚胺含乙炔基封端剂主要是含乙炔基的芳香单胺和单酐。

聚酰亚胺(PI)概述聚酰亚胺：英文名Polyimide (简称PI)聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。

近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21 世纪最有希望的工程塑料之一。

聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，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充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。

分类聚酰亚胺可分成缩聚型和加聚型两种。

（1）缩聚型聚酰亚胺缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。

由于缩聚型聚酰亚胺的合成反应是在诸如二甲基甲酰胺、N -甲基吡咯烷酮等高沸点质子惰性的溶剂中进行的，而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺，这些高沸点质子惰性的溶剂在预浸料制备过程中很难挥发干净，同时在聚酰胺酸环化（亚胺化）期间亦有挥发物放出，这就容易在复合材料制品中产生孔隙，难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。

因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料的基体树脂，主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。

（2）加聚型聚酰亚胺由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点，为克服这些缺点，相继开发出了加聚型聚酰亚胺。

目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。

通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。

①聚双马来酰亚胺聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。

它与聚酰亚胺相比，性能不差上下，但合成工艺简单，后加工容易，成本低，可以方便地制成各种复合材料制品。

但固化物较脆。

②降冰片烯基封端聚酰亚胺树脂其中最重要的是由NASA Lewis 研究中心发展的一类PMR（for insitu polymerization of monomer reactants, 单体反应物就地聚合）型聚酰亚胺树脂。

聚酰亚胺f46用途
聚酰亚胺F46是一种高性能的有机高分子材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀、电气绝缘等性能。

根据提供的参考信息，聚酰亚胺F46主要应用于以下几个方面：
1. 薄膜：聚酰亚胺F46薄膜广泛应用于特种工作环境下的电机槽绝缘及电缆绕包材料。

此外，透明的聚酰亚胺F46可制成柔软的太阳能电池板、核潜艇用引出线绝缘密封套、管绝缘槽楔等。

2. 复合材料：聚酰亚胺F46作为最耐高温的结构材料之一，在欧美等发达国家广泛用于航空航天及火箭零部件。

例如，美国的超音速飞机中有50%的结构材料为以塑性聚酰亚
胺为基体树脂的碳纤维增强复合材料。

在国内，聚酰亚胺F46主要用于耐热、高强度的机械零部件，如汽车的热交换元件、仪表、舰船压缩机活塞环、阀片等。

3. 涂料：聚酰亚胺F46在涂料领域主要作为绝缘漆使用，尤其是作为耐高温涂料或用于电磁线。

目前，采用挤出法制造热塑性全芳香型聚酰亚胺绝缘电磁线，并达到优质、高效、低成本的效果。

4. 电气绝缘材料：聚酰亚胺F46可用作高压、超高压电力设备的热收缩绝缘材料、绝缘层压板、电气附件等。

5. 分离膜：聚酰亚胺F46具有优异的分离性能，可用作微滤、超滤、纳滤等分离膜材料。

6. 激光领域：聚酰亚胺F46具有良好的光学性能和激光损伤阈值，可用于激光器件的制造。

7. 航空航天、军事领域：聚酰亚胺F46的高性能使其在航空航天、军事领域具有广泛应用，如用于卫星、飞机等部件的制造。

8. 医疗领域：聚酰亚胺F46具有良好的生物相容性，可用于医疗器材的制造，如支架、导管等。

综上所述，聚酰亚胺F46具有广泛的应用领域，尤其在特种材料、高性能复合材料、绝缘材料等方面具有重要作用。

树脂基复合材料名词解释树脂基复合材料是一类由树脂（resin）作为基体材料，通过与其他增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）混合形成的新型材料。

这种复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到广泛应用。

以下是树脂基复合材料相关的一些重要名词解释：1.树脂（Resin）：树脂是树脂基复合材料的基体材料，一般为聚合物，如环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等。

树脂的选择会影响到复合材料的性能。

2.增强材料（Reinforcement）：在树脂基复合材料中，增强材料起到增加材料强度和刚度的作用。

常用的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

3.层合板（Laminate）：多层树脂基复合材料的构件，每一层由树脂和增强材料组成，通过层层叠加形成。

4.预浸料（Prepreg）：预浸料是一种在生产过程中，树脂已经浸润到增强材料中的材料。

它通常在工厂中制备好，便于现场加工。

5.固化（Curing）：树脂基复合材料在制备过程中，树脂需要固化（硬化），以形成最终的硬质结构。

这一过程通常通过加热或加入催化剂来实现。

6.热固性树脂（Thermosetting Resin）：这类树脂在加热后会发生固化，形成硬而稳定的结构。

环氧树脂就是一种常见的热固性树脂。

7.热塑性树脂（Thermoplastic Resin）：这类树脂在受热后可多次软化和固化，适用于多次成型。

聚酰亚胺树脂是一种常见的热塑性树脂。

8.复合材料的破坏模式：包括拉伸、压缩、剪切等多种破坏模式，根据应用需求选择合适的增强方向和层合结构。

树脂基复合材料的不同组合可以产生各种性能，使其成为许多工程应用中理想的材料之一。

聚亚酰胺聚酰亚胺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4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘材料概述聚酰亚胺：英文名Polyimide (简称PI)聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。

近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，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充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。

分类聚酰亚胺可分成缩聚型和加聚型两种。

（1）缩聚型聚酰亚胺缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。

由于缩聚型聚酰亚胺的合成反应是在诸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸点质子惰性的溶剂中进行的，而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺，这些高沸点质子惰性的溶剂在预浸料制备过程中很难挥发干净，同时在聚酰胺酸环化（亚胺化）期间亦有挥发物放出，这就容易在复合材料制品中产生孔隙，难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。

因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料的基体树脂，主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。

（2）加聚型聚酰亚胺由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点，为克服这些缺点，相继开发出了加聚型聚酰亚胺。

目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。

通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。

①聚双马来酰亚胺聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。

它与聚酰亚胺相比，性能不差上下，但合成工艺简单，后加工容易，成本低，可以方便地制成各种复合材料制品。

1)SEP. PI英文名Polyimide聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。

近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，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充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。

[编辑本段]分类聚酰亚胺可分成缩聚型和加聚型两种。

（1）缩聚型聚酰亚胺缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。

由于缩聚型聚酰亚胺的合成反应是在诸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸点质子惰性的溶剂中进行的，而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺，这些高沸点质子惰性的溶剂在预浸料制备过程中很难挥发干净，同时在聚酰胺酸环化（亚胺化）期间亦有挥发物放出，这就容易在复合材料制品中产生孔隙，难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。

因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料的基体树脂，主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。

（2）加聚型聚酰亚胺由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点，为克服为些缺点，相继开发出了加聚型聚酰亚胺。

目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。

通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。

①聚双马来酰亚胺聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。

它与聚酰亚胺相比，性能不差上下，但合成工艺简单，后加工容易，成本低，可以方便地制成各种复合材料制品。

但固化物较脆。

②降冰片烯基封端聚酰亚胺树脂其中最重要的是由NASA Lewis研究中心发展的一类PMR（for insitu polymerization of monomer reactants, 单体反应物就地聚合）型聚酰亚胺树脂。

聚酰亚胺PEI详细介绍：聚酰亚胺情况介绍一、概述聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。

近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，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充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。

二、聚酰亚胺的性能1、全芳香聚酰亚胺按热重分析，其开始分解温度一般都在500℃左右。

由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，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。

2、聚酰亚胺可耐极低温，如在－269℃的液态氦中不会脆裂。

3、聚酰亚胺具有优良的机械性能，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170Mpa以上，而联苯型聚酰亚胺（Upilex S）达到400Mpa。

作为工程塑料，弹性膜量通常为3－4Gpa，纤维可达到200Gpa，据理论计算，均苯二酐和对苯二胺合成的纤维可达500Gpa，仅次于碳纤维。

4、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不大耐水解，这个看似缺点的性能却使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80％－90％。

改变结构也可以得到相当耐水解的品种，如经得起120℃，500小时水煮。

5、聚酰亚胺的热膨胀系数在2×10-5－3×10-5℃，广成热塑性聚酰亚胺3×10-5℃，联苯型可达10-6℃，个别品种可达10-7℃。

6、聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜在5×109rad快电子辐照后强度保持率为90％。

7、聚酰亚胺具有良好的介电性能，介电常数为3.4左右，引入氟，或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到2.5左右。

PMR型聚酰亚胺树脂及其复合材料增韧改性研究进展王文俊，陆银秋，邵自强（北京理工大学材料科学与工程学院，北京 100081）摘要聚酰亚胺树脂及其复合材料由于其优越的综合性能成为航空航天工业领域的重要材料，但是韧性偏差是其最大的缺陷。

综述了近年来国内外在PMR型聚酰亚胺树脂增韧改性方面的研究进展，分别从改善主链柔顺性、共混增韧技术和层状化增韧3方面概述了其增韧的机理，通过增韧前后的性能对比体现了各种方法的优势。

关键词PMR型聚酰亚胺增韧半互穿网络层状化增韧Research Progress in Toughness Enhancement of PMR-type Polyimide andIts CompositesWANG Wenjun，LU Yinqiu，SHAO Ziqiang（School of Material，Beijing Institute of Technology，Beijing 100081）Abstract Polyimide and its composites are important materials in aviation and space industry because of their advantages, but the low toughness is the largest limitation. In this paper, three different kinds of methods about toughening modification of PMR polyimide are presented: improving the flexibility of molecule, blending-toughening and lamellar toughening. Their principles of toughening and excellent performance are also summarized.Key words PMR polyimide，toughening，semi-Interpenetrating network，lamellar toughening0 引言航空航天工业的迅速发展对树脂基复合材料的性能不断提出新的挑战，不仅需要在中等温度条件下具有优良综合性能的材料，而且为达到改善航空发动机的性能，有效减轻重量，提高推重比的目的，对耐高温（316℃或更高）树脂及其复合材料的需求也越来越迫切。

《静电纺丝法制备聚酰亚胺复合纳米纤维膜及性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展，纳米纤维膜因其独特的物理化学性质和广泛的应用领域，如过滤、分离、传感等，受到了广泛关注。

聚酰亚胺（PI）作为一种高性能聚合物，具有优良的绝缘性、高温稳定性及良好的机械性能，被广泛应用于航空航天、生物医疗等领域。

因此，研究聚酰亚胺复合纳米纤维膜的制备工艺及其性能，对于拓展其应用范围具有重要意义。

本文采用静电纺丝法，制备了聚酰亚胺复合纳米纤维膜，并对其性能进行了深入研究。

二、实验部分1. 材料与试剂实验所需材料包括聚酰亚胺（PI）树脂、溶剂（如N-甲基吡咯烷酮）以及其他复合材料（如碳纳米管、金属氧化物纳米粒子等）。

所有试剂均为分析纯，使用前未经过进一步处理。

2. 静电纺丝法制备聚酰亚胺复合纳米纤维膜将PI树脂与溶剂混合，制备出均匀的PI纺丝液。

然后，将复合材料（如碳纳米管、金属氧化物纳米粒子等）加入纺丝液中，充分搅拌使其分散均匀。

接着，将纺丝液装入静电纺丝机的注射器中，调节纺丝参数（如电压、流量、接收距离等），进行静电纺丝。

最后，将得到的纳米纤维膜进行热处理，以提高其性能。

3. 性能测试与表征采用扫描电子显微镜（SEM）观察纳米纤维膜的形貌；利用透射电子显微镜（TEM）分析纳米纤维的内部结构；通过红外光谱（IR）和X射线衍射（XRD）表征材料的化学结构和结晶性能；使用万能材料试验机测试材料的机械性能；通过热重分析（TGA）评估材料的热稳定性。

三、结果与讨论1. 形态与结构分析SEM和TEM结果表明，采用静电纺丝法制备的聚酰亚胺复合纳米纤维膜具有连续、均匀的纤维结构。

纤维直径分布较窄，表明纺丝过程具有较好的可控制性。

IR和XRD分析显示，PI分子链在热处理过程中发生了亚胺化反应，形成了稳定的聚酰亚胺结构。

2. 机械性能分析万能材料试验机测试结果表明，聚酰亚胺复合纳米纤维膜具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，表明其具有良好的机械性能。

复合材料学报第23卷 第5期 10月 2006年A cta M ateriae Co mpo sitae SinicaVo l 123N o 15O cto ber2006文章编号:10003851(2006)05007905收稿日期:20051115;收修改稿日期:20061231基金项目:国家杰出青年基金项目(59925310)通讯作者:杨士勇,研究员,研究方向:高性能聚合物材料 E -mail:s hiyang@短切石英纤维/聚酰亚胺复合材料的制备与性能陈建升,范 琳,陶志强,胡爱军,杨士勇*(中国科学院化学研究所高技术材料研究室,北京100080)摘 要: 采用湿法混合工艺制备了短切石英纤维增强的PM R 型聚酰亚胺复合材料模塑粉,使用热模压一次成型技术制备了聚酰亚胺树脂基复合材料,对复合材料的性能进行了系统研究。

研究结果表明:短切石英纤维增强的复合材料具有优异的热性能和良好的力学性能,纤维含量对复合材料玻璃化转变温度和热失重温度影响不大,对材料的力学性能影响显著。

复合材料具有优异的介电性能,在1kH z~18GH z 宽频范围内具有稳定的介电常数和介电损耗。

关键词: 聚酰亚胺;复合材料;介电性能;热性能中图分类号: T B332 文献标识码:APreparation and properties of chopped quartz fiber/PMR polyimide compositesCH EN Jiansheng ,FAN Lin,TAO Zhiqiang ,H U A ijun,YANG Shiyong *(T he L abo rato ry of A dvanced M aterials,I nstit ute o f Chemistr y,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China)Abstract: T he short quar tz fiber reinforced polyimide composites (SQF/PI)wer e prepared by thermal curing of B -staged molding powders,which w ere obtained by impreg nating of short quartz fibers with PM R monomer solution in ethyl alcohol fo llowed by thermal baking up to 220e .T he experimental results demonstrate that the fully -cured SQF/PI composites ex -hibit high thermal stability and good mechanical properties,and the fiber content has little influence on the ther mal pro perty but g reat influence on the mechanical pro perty.T he SQF/PI composites show an excellent dielectric proper ty,stable dielectric constant and dissipation facto r in the broad frequency r ange fr om 1kHz to 18GHz.Keywords: po ly imide;composites;dielectric pro per ty;thermal pr operty现代战争中信息传输的准确性和可靠性对战斗机和导弹的雷达天线罩提出了非常高的要求,这是因为雷达天线罩是保护信息传输设备的重要屏障和信息传输的唯一窗口。

abf材料的生产流程
ABF材料是一种高性能的复合材料，由聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯纤
维状填料交替层叠制成。

ABF材料具有优异的机械强度、耐热性、绝缘性
能和耐化学腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。

下面将
详细介绍ABF材料的生产流程。

1.准备材料：ABF材料的制备需要将聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯纤维
状填料准备好。

聚酰亚胺薄膜是通过聚酰亚胺树脂溶液制备，并通过挤出
工艺制成薄膜。

聚四氟乙烯纤维状填料则是通过特殊的纺丝工艺制备而成。

2.制备ABF材料的基材：首先，将聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯纤维状
填料的固定比例的原料混合，并加入所需的溶剂。

然后，通过混合、搅拌
等工艺，使材料充分均匀混合。

3.薄膜层叠：将混合好的材料通过类似于转印的工艺，将其涂覆在基
材上，形成一层薄膜。

然后，再将另一层薄膜涂覆在上一层薄膜上，层叠
多次，形成多层薄膜结构。

薄膜的厚度和层数可以根据需求进行调整。

4.热压：将层叠好的薄膜基材放入热压机中，通过加热和压力的作用，使薄膜之间的分子结构发生交联，形成ABF材料。

5.切割和整形：将热压好的ABF材料进行切割和整形，得到所需要的
尺寸和形状。

6.检测和质量控制：对制备好的ABF材料进行外观检查、机械性能、
耐热性、绝缘性能、耐化学腐蚀性能等方面的测试和检测，确保产品质量
符合要求。

通过以上的生产流程，ABF材料可以得到高性能、高品质的产品。

当然，在实际生产过程中，还要根据不同的应用领域和具体要求，对制备方法和工艺进行一定的调整和优化。