?于材料科學(xué)浩瀚星空中,聚酰亞胺樹(shù)脂以其超強(qiáng)性能、大量用行業(yè)脫穎而出,成為眾多工程師、科學(xué)家關(guān)注焦點(diǎn)。本文將深入探討聚酰亞胺樹(shù)脂合成原理,揭示這種性能很好材料是如何通過(guò)復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)誕生。
聚酰亞胺樹(shù)脂合成原理
聚酰亞胺樹(shù)脂合成是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)過(guò)程,其核心于于通過(guò)特定化學(xué)反應(yīng)將二酸、二胺單體轉(zhuǎn)化為高分子聚合物。這一過(guò)程主要可以歸納為兩大類合成方法:
第一類合成方法:
二酐、二胺反應(yīng):這是最常見(jiàn)合成路徑。于極性溶劑〔如DMF、DMAc、NMP〕中,二酐、二胺于低溫下進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成可溶聚酰胺酸。隨后,通過(guò)加熱至約300℃,聚酰胺酸有脫水環(huán)化反應(yīng),轉(zhuǎn)變?yōu)榫埘啺贰?/p>
四元酸、二元胺反應(yīng):另一種途徑是利用四元酸、二元胺反應(yīng),通過(guò)類似縮聚過(guò)程生成聚酰亞胺。
化學(xué)脫水環(huán)化:向聚酰胺酸中加入乙酐、叔胺類催化劑,可以促進(jìn)化學(xué)脫水環(huán)化,直接得到聚酰亞胺溶液或粉末。
第二類合成方法:
這類方法主要涉及以含有酰亞胺環(huán)單體為起始原料,通過(guò)縮聚反應(yīng)合成聚酰亞胺。這種方法可以合成很多具有特殊性能聚酰亞胺,如聚酯酰亞胺、聚酰胺酰亞胺。
聚酰亞胺樹(shù)脂性能和用
聚酰亞胺樹(shù)脂之所以備受青睞,得益于其一系列優(yōu)秀性能:
耐高溫性:分解溫度高達(dá)450°C左右,是聚合物中耐高溫性能極佳品種。
耐低溫性:于極低溫度下〔如-269°C液態(tài)氮〕也能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,不有脆裂。
機(jī)械性能:具有優(yōu)秀彈性模量、強(qiáng)度,纖維彈性模量可達(dá)200GP。
阻燃性:自熄性聚合物,發(fā)煙率低,滿足UL94V-0/5V級(jí)別。
耐溶劑性:對(duì)一般有機(jī)溶劑具有優(yōu)良耐性,固化物對(duì)酸堿穩(wěn)固。
電不導(dǎo)電性能:不導(dǎo)電級(jí)可達(dá)C級(jí),適用于電氣行業(yè)。
耐輻射性能:經(jīng)過(guò)大劑量輻射后,仍能保持優(yōu)秀電性能、機(jī)械性能。
正是這些超強(qiáng)性能,使得聚酰亞胺樹(shù)脂于航空航天、汽車(chē)、電氣行業(yè)得到了大量用。例如,RI-920液體聚酰亞胺樹(shù)脂作為領(lǐng)先復(fù)合材料基體,已成為航空航天及電氣方面無(wú)法替代材料。
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