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PI聚酰亚胺工程塑料性能介绍

更新时间: 2015-12-08 10:53 作者: 工程塑料者

摘要:20世纪50年代,美国和前苏联率先研发了PI这一耐热高分子材料。经过半个世纪的研发,目前商业化品种已有10多种,主要品种有聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)和双马来酰亚胺(BMI)等。 ......

聚酰亚胺PI塑料
 
    聚酰亚胺,英文名Polyimide(简称PI),是指主链上含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物,是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物,其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。可分为均苯型PI,可溶性PI,聚酰胺-酰亚胺(PAI)和聚醚亚胺(PEI)四类。

聚酰亚胺PI分子表达式
 

特性:


  1、力学性能,耐疲劳性好,有良好自润滑性;均苯型聚酰亚胺薄膜的拉伸强度可达170 MPa,联苯型可达400MPa
  2、耐磨耗性,摩擦系数小且不受湿、温度的影响,冲击强度高,但对缺口敏感。
  3、耐热性优异,可在-260(不会脆裂)~330℃长期使用,热变型温度高达343℃,短时间耐温可达500℃。
  4、耐辐射性好,不冷流,不开裂,电绝缘性优异,阻燃。
  5、收缩率、线膨胀系数小,尺寸稳定性好,吸水率低。
  6、化学稳定性好,耐臭氧,耐细菌侵蚀,耐溶性好,但易受碱、吡啶等侵蚀。
 

改性方向:


  nano-EG改性:PI填充15%nano-EG后其实耐磨性可提高200倍;
  PTFE改性:PI填充30%PTFE的复合材料耐磨性可提高3个数量级;
  混合改性:填充nano-EG和PTFE混合改性的PI材料与45钢金属摩擦系数略有上升,但是耐磨性却大幅度提升;
  三元复合改性:经过纳米Cu、PTFE和nano-EG复合改性的PI材料耐磨性尤为突出;
  玻璃纤维改性:通过不同比例的玻纤增强,可以不同程度提升PI材料的机械强度;
  其它改性:通过不同制剂的改性可以让PI更适合产品的应用,含硅PI则可以提升其溶解性、透气性、抗冲击性、耐候性和粘合性等;
 

发展历程:


    20世纪50年代,美国和前苏联率先研发了PI这一耐热高分子材料。经过半个世纪的研发,目前商业化品种已有10多种,主要品种有聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)和双马来酰亚胺(BMI)等。
    目前对PEI的开发趋势是引入对苯二胺结构,或与其他工程塑料组合,以提高耐热性。例如,与聚碳酸酯、聚酰胺等工程塑料组合后可提高机械强度;PAI是高强度的聚酰亚胺品种,目前发展趋势是增强改性,以及同其他塑料合金化;BMI是以马来酰亚胺为活性基的双官能团化合物,具有与典型热固性树脂相似的流动性和可模塑性,与环氧树脂的加工与成型基本相同,是目前国内研发的热点。

环联塑料发展前景
 

发展前景:


    2005年,全球消费PI约4.5万t,其中美国、西欧和日本的消费量超过了3万t。全球主要的PI生产厂家约50余家,其中美国14家,西欧11家,日本13家。此外,俄罗斯、中国、印度、韩国、马来西亚和中国台湾也均有少量的生产和消费。几年来,全球对PI的需求每年将以10%左右的速度递增,特别是中国市场,对PI的需求量正在快速增长,不久的将来,中国将成为最大的PI需求国之一。
 

加工工艺:


PI材料对加工工艺没有特别要求,正常工艺有:
  压缩模塑、浸渍、注塑、挤出、压铸、涂覆、流延、层合、发泡、传递模塑。
 

应用领域:


  1、航空领域:发动机供燃料系统零件、喷气发动机元件、压缩机和发动机零件等;
  2、汽车领域:发动机部件、轴承、活塞套、定时齿轮;
  3、电子领域:印刷线路板、绝缘材料、耐热性电缆、接线柱、插座;
  4、机械领域:耐高温自润滑轴承、压缩机叶片和活塞机、密封圈、设备隔热罩、止推垫圈、轴衬;
  5、其他领域:机械摩擦部件的辅助配件,如夹爪,垫片,套管等。

PI工程塑料的应用实例
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