㈠ 什麼材料在燃氣點燃後，不溶而且吸熱導熱率又高又好
PBB和PBDE作為阻燃劑常存在於PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃塑料的製品中。PBB、PBDE 在未受控制的燃燒過程中(溫度低於1200 度）可能產生溴化二苯二惡英/呋喃(PBDD/F)，此二者均屬於強烈致癌性及致畸胎性物質。這些物質可能造成影響嚴重且范圍廣泛的空氣、河流水體等生態環境污染。因此，歐盟RoHS等相關指令禁止多溴聯苯（PBB）及多溴聯苯醚（PBDE）在塑料製品中的的使用。阻燃劑一般分為有機阻燃劑（如鹵化物阻燃劑PBB、磷酸酯）和無機阻燃劑（如氫氧化鋁、硼酸鋅）。除了受限的PBB及PBDE外，目前在工業上最常見的阻燃劑是磷酸酯、氧化銻、氫氧化鋁及硼酸鋅。下面對不同的阻燃劑替代方案做一簡要概述。1. 氫氧化鋁（鎂）氫氧化鋁是無機阻燃劑，其阻燃機理是受熱分解放出大量的水蒸氣，其反應式為：2Al(OH)3 → A1203 + 3H2O這是個強吸熱反應，吸熱量達到l967.2J/g，起到冷卻聚合物的作用，反應產生的水蒸氣可以稀釋可燃氣體，抑制燃燒蔓延，新生成的氧化鋁還具有較高的活性，能吸附煙塵顆粒，起到抑煙作用。另外，氫氧化鋁還具有阻滴，促進炭化作用，能長期保留在聚合物中且能增加其抗電弧性。Al(OH)3具有穩定性高、不易揮發、成本低等優點，因此，被譽為「無公害阻燃劑」。但是，它的一些缺點也制約著它的應用。由於是極性無機材料，Al(OH)3與有機聚合物的親和性差，界面結合力小，因此填充量大、相容性差，不利於聚合物的加工，降低其製品的機械性能。為了克服上述缺點，普遍採用偶聯劑進行表面處理。常用的偶聯劑有硅烷和酞酸醋類。表面處理可以改善Al(OH)3對基體的親和力，以確保材料原有的耐沖擊強度。另外，改進造粒技術，使粒度分布變窄，獲得超細粒徑的Al(OH)3，這樣可使Al(OH)3更均勻地分散在合成材料中，提高基體材料的力學性能和耐熱性能，提高阻燃效果。隨著Al(OH)3粒徑分布的不斷改善和表面處理技術的應用，其質量分數從40%上升到60%，製品的物理性能也隨之得到不斷增強。氫氧化鋁阻燃劑主要應用於塑料、橡膠、SMC\BMC、人造大理石以及絕緣電器填充料等行業中。國內氫氧化鋁阻燃劑常見供應商為合肥中科阻燃新材料有限公司、蘇州納方工程材料有限公司等。與氫氧化鋁阻燃原理以及性能相似的還有氫氧化鎂阻燃劑(Mg(OH)2)，其常見的國內供應商為鄭州富龍新材料科技有限公司、上海慧羅公司（代理美國雅保）等。2. 紅磷紅磷是一種性能優良的阻燃劑，具有高效、抑煙、低毒的阻燃效果，紅磷在400℃受熱分解，解聚形成白磷，白磷在水汽存在下被氧化成粘性的磷的含氧酸，這類酸即覆蓋於被阻燃材料表面，促使材料表面加速脫水炭化，形成炭層。液膜和炭層可起到蓄熱、阻止氣體交換的作用，保護下層不再被繼續氧化，起到阻燃作用。但是在實際應用中易，紅磷吸潮、氧化、並放出劇毒氣體，粉塵易爆炸，而其呈深紅色，在與樹脂混煉、模塑等加工操作過程中存在著火危險，且與樹脂相容性差，不宜分散均勻，導致基材物理性能下降。為了克服這些缺點，紅磷顆粒的表面改性處理成為重要研究課題之一。目前，普遍採用的方法是微囊化：用Al(OH)3、金屬硫酸鹽、合成樹脂等對其進行表麵包覆，形成一層「薄壁」，改善界面結合能力，克服紅磷作為阻燃劑的缺點。微膠囊紅磷（MRP）是目前市場上常見的產品。紅磷阻燃劑主要應用於聚乙烯、聚丙烯、ABS、高抗沖聚苯乙烯、尼龍、環氧樹脂等工程塑料的阻燃。國內紅磷阻燃劑常見供應商為祥碩塑料阻燃材料有限公司、馬鞍山市源川阻燃材料有限公司等。3. 硼酸鋅硼酸鋅外觀為白色或淡黃色結晶粉末，是一種多功能無機添加型阻燃劑，其分子是為2ZnO·3B2O3·3.5H2O。室溫下水中溶解度<0.28%wt，不溶於冷水，熱水中微溶，能被強酸或強鹼水解，易溶於鹽酸、硫酸、二甲亞碸，可溶於氨水，在氫氧化鈉中溶解性稍差，不溶於乙醇、正丁醇、苯及丙酮等有機溶劑。硼酸鋅具有熱穩定性好，失水溫度高，脫結晶水的溫度可達300℃以上。相對密度小、粒徑細、易分散、無毒性是其獨特之處。硼酸鋅的阻燃機理是通過吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應和釋放不燃氣體等若干途徑或機理發揮其阻燃作用的。與其它有機和無機阻燃劑相比較。它的阻燃效果更優、抑煙性好(能減少燃燒黑煙量25％)，可保持透明塑料的透明度，使用時無需處理等優點。硼酸鋅具有多種優異性能，其中協效作用尤為顯著，這使得其應用更加廣泛。在無機阻燃劑中，氫氧化鋁具有阻燃、消煙、填充3種功能。因其不揮發、無毒，又可與多種物質產生協同阻燃作用，被譽為無公害的無機阻燃劑。但是氫氧化鋁在使用時通常需要加入50％(質量分數)以上才能顯示很好的阻燃效果。氫氧化鎂和氫氧化鋁的情況一樣。這樣就會由於大量添加使基材樹脂加工性能變差．力學性能損失較大。三氧化二銻是鹵素阻燃劑必不可少的協同劑，但是單獨使用時阻燃作用很小。硼酸鋅由於具有較高的脫水溫度(大於300℃)，超過大多數的聚合物的分解溫度，可以全部或部分代替三氧化二銻用於熱固性聚酯配方中，降低了使用成本，也可以與氫氧化鋁、氫氧化鎂和磷系阻燃劑產生良好的協效作用，從而減少了它們的添加量，降低了它們對基材加工性能的影響。硼酸鋅主要應用於塑料和橡膠的加工，如PVC、PE、PP、增強聚醯胺、聚氯脂、聚苯乙烯、環氧樹脂、聚脂酸乙烯樹脂及天然橡膠，苯乙烯丁二烯橡膠、氯丁橡膠等。還可以被應用於紙張、纖維織物、裝飾板、地板革、壁紙、地毯、陶瓷釉料、殺菌劑，塗料的生產中，以提高阻燃性能。國內硼酸鋅常見供應商為淄博五維實業有限公司、河南省天隆阻燃材料有限公司等。4. 聚磷酸銨聚磷酸銨是良好的無機阻燃劑，為白色粉末，分解溫度大於256℃，聚合度在10-20之間為水溶性的，聚合度大於20難溶於水。比有機阻燃劑價廉，毒性低，熱穩定性好，可單獨或與其它阻燃劑復合用於塑料的阻燃。高溫下，迅速分解成氨氣和聚磷酸，氨氣可以稀釋氣相中的氧氣濃度，從而起阻止燃燒的作用。聚磷酸是強脫水劑，可使聚合物脫水炭化形成炭層，隔絕聚合物與氧氣的接觸，起阻止燃燒的作用。聚磷酸銨主要應用於膨脹型防火塗料、聚乙烯、聚丙稀、聚氨酯、環氧樹脂、橡膠製品、纖維板及乾粉滅火劑等。國內聚磷酸銨常見供應商為濟南金盈泰化工有限公司、富源化工有限公司、上海新華阻燃劑總廠等。5. 磷酸酯（有機磷系）磷酸酯類有機磷系阻燃劑與基體材料的相容性好，兼有阻燃與增塑雙重功效，在有機磷系阻燃劑中應用最為廣泛。但是有機磷系阻燃劑多為液體，具有揮發性大、流動性強、發煙量大、熱穩定性較差等缺點，使其應用受到一定限制。為克服這些缺點，採用縮聚反應製得相對分子質量高的有機磷系阻燃劑，可以有效地降低其揮發性。磷酸酯類阻燃劑主要應用於PC，PC/ABS，PPO/HIPS等聚合物。其國內常見供應商為深圳市吉瑞化工有限公司、河北振興化工橡膠有限公司等。6. 三聚氰胺（有機氮系）常用的有機氮系阻燃劑有三聚氰胺及其衍生物。含氮阻燃劑毒性低、阻燃效率高、耐熱性能良好。由於熱分解溫度較高，不必擔心材料在加工時使阻燃劑分解而導致阻燃失效。此外，在含氮化合物分解時，產生的氣體腐蝕性小，經過氮系阻燃劑處理的高分子材料發煙量低，表現出很好的抑煙效應。但是三聚氰胺單獨使用時阻燃效率不高，需要與其它阻燃劑復合使用，產生協同效應，以提高阻燃效率。通常三聚氰胺與聚磷酸胺、季戊四醇復配使用。三聚氰胺類有機氮系阻燃劑主要應用於製造膨脹型防火塗料中的發泡成分，其發泡效果好，成炭緻密。除單獨作阻燃劑外，常用的阻燃品種是與酸反應產生的衍生鹽，廣泛用於PE、PP以及PVC塑料等熱塑性、熱固性塑料等領域；三聚氰胺與液態磷酸酯合用，廣泛應用於阻燃聚氨酯泡沫材料。國內三聚氰胺常見供應商為上海海以工貿有限公司、連雲港傳奇阻燃材料有限公司等。7. 膨脹性阻燃劑在使用上，還可以將阻燃劑分為填充性阻燃劑與膨脹性阻燃劑。無機阻燃劑多為填充性阻燃劑，具有燃燒時發煙量少，無有害氣體等優點。但其本身阻燃效率並不高，填充大量的阻燃劑才能夠達到一定的效果。因此需要對阻燃劑進行改性或加入阻燃協效劑才能達到更好的阻燃效果。常見的處理技術為：超細化以及納米化技術、表面處理及包覆技術、阻燃協效劑紅磷的微膠囊化等。而對於膨脹型阻燃劑多為多種阻燃劑協同組成的，主要有三部分組成，分別是成炭劑(炭源)、脫水劑(酸源)和發泡劑(氣源)。其中，成炭劑是指在燃燒過程中能被脫水劑奪走水分而被炭化的物質。主要是一些含炭量高的多羥基有機化合物。常見的有季戊四醇，此外尼龍6的成炭效率高，使用也較為廣泛。脫水劑是指在燃燒過程中奪取膨脹型阻燃劑中成炭劑水分的物質，主要作用是促進多羥基化合物脫水炭化，形成具有一定厚度的不易燃燒的炭質層。脫水劑主要是一些無機酸鹽和無機酸酯類。用得最多的是磷酸銨鹽、磷酸酯、硼酸鹽和硅酸鹽。發泡劑，在被阻燃系統中受熱時，分解釋放出大量無毒並能滅火的氣體，同時發生膨脹並形成海綿狀細泡結構的化合物。常用的發泡劑有三聚氰胺、雙氰胺、聚磷酸銨、硼酸胺、雙氰胺甲醛樹脂等。經過上述阻燃劑協同作用之後，膨脹性阻燃劑可以分解產生的不燃性氣體使熔融狀態的系統發泡膨脹，並且無機酸開始對多元醇和酯進行脫水炭化，形成炭渣和無機物，最終使系統開膠化和固化，形成具有隔熱、隔氧的帶微孔結構的泡沫炭質層。膨脹型阻燃劑主要應用於PE、PP等塑料的阻燃中。其國內常見供應商為威海天創化工有限公司、廣州銀塑阻燃材料有限公司等。當阻燃材料用於潮濕環境、海洋氣候、露天環境等場所進行防火保護時，傳統膨脹型阻燃劑因其耐候性、鹽析性、水溶解性等，使其應用受到一定限制。可膨脹石墨（EG）就是最近發展起來的一種新型的膨脹型阻燃劑。它可以很好地克服傳統膨脹型阻燃劑的缺點，適用范圍更廣。將天然石墨經過特殊處理，使其形成特殊層間化合物。當被迅速加熱至300℃以上時，可沿一軸向膨脹數百倍。膨脹後的石墨形成很厚的多孔炭層，起到隔熱作用。EG資源豐富，製造簡單，價格低廉，無毒，低煙。在實際使用中，它需同其他物質（如紅磷）復合使用，以產生協同效應。國內膨脹石墨阻燃劑常見供應商為青島百川石墨有限公司、龍鼎化工有限公司等。 環保阻燃劑還包括有機硅系阻燃劑（如硅油、硅樹脂、硅橡膠、硅烷偶聯劑等）以及新型的納米材料阻燃劑，由於開發的比較晚，應用並不是十分廣泛。另外，還存在不含PBB及PBDE的溴系阻燃劑，如十溴二苯乙烷、十溴二苯醚等，雖然可以滿足RoHS等的要求，但因為含有鹵素而受到質疑，預計在不久的將來會受到限制。
㈡ 有什麼材料是既絕緣又導熱性好的
有以下材料：
1、石膏：
是單斜晶系礦物，是主要化學成分為硫酸鈣（CaSO4）的水合物。石膏是一種用途廣泛的工業材料和建築材料。可用於水泥緩凝劑、石膏建築製品、模型製作、醫用食品添加劑、硫酸生產、紙張填料、油漆填料等。
石膏及其製品的微孔結構和加熱脫水性，使之具優良的隔音、隔熱和防火性能。
2、硅膠：
硅膠（Silica gel; Silica）別名：硅橡膠是一種高活性吸附材料，屬非晶態物質，其化學分子式為mSiO2·nH2O。不溶於水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩定，除強鹼、氫氟酸外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其製造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組份和物理結構，決定了它具有許多其他同類材料難以取代得特點：吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。 硅膠根據其孔徑的大小分為：大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細孔硅膠。
3、Upilex
由聯苯四甲酸二酐與二苯醚二胺(R型)或間苯二胺(S型)製得。薄膜制備方法為：聚醯胺酸溶液流延成膜、拉伸後，高溫醯亞胺化。薄膜呈黃色透明，相對密度1.39～1.45，有突出的耐高溫、耐輻射、耐化學腐蝕和電絕緣性能，可在250～280℃空氣中長期使用。玻璃化溫度分別為280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃時拉伸強度為200MPa，200℃時大於100MPa。特別適宜用作柔性印製電路板基材和各種耐高溫電機電器絕緣材料。絕緣效果非常好，單位介電強度291千伏/毫米。
㈢ 環氧樹脂成分分析
在電子元器件世界中，環氧樹脂憑借其卓越的耐熱性能和電絕緣特性，已經成為集成電路封裝領域的首選材料。然而，隨著技術進步和市場需求的提升，對環氧樹脂的特性提出了更高要求，特別是針對低應力、耐熱沖擊和低吸水性等問題。科研人員正在通過分子結構的創新設計來突破這些瓶頸，例如，通過引入聯苯和氟元素，強化其耐濕熱的性能，同時探索新型環氧樹脂的合成路徑。
在眾多特殊類型的環氧樹脂中，聯苯型以其耐高溫的特性脫穎而出，硅和氟的加入則賦予了更強的耐化學侵蝕能力。雙環戊二烯和含萘的環氧樹脂則以其低吸水性見長，而脂環族環氧樹脂則以其卓越的阻燃性能贏得關注。不僅如此，共混改性技術也被廣泛用於提升環氧樹脂的整體性能，以滿足日益精細化的電子封裝需求。
未來的研究焦點在於開發出能夠適應國內電子封裝行業特定需求的高性能環氧樹脂。在這個領域，劉金剛(2005)、蔡紅莉等人(2006)的研究深入探討了環氧樹脂性能與合成的關系，譚懷山等(2008)的研究則為這一領域提供了寶貴的知識。黎艷(2005)、炳恆(1982)等人的工作同樣為改性添加劑的研究奠定了基礎。諸如王濤(2007)、LIN等(2003)、Pan等(2007)以及XIE等(2001)的研究者，他們對新型環氧樹脂的深入探究，推動了行業技術的革新。劉中國(2013)和趙偉超等人(2009)的高性能電子封裝材料研究，更是展示了科技前沿的探索精神。劉龍等人（具體年份不詳）的COB電子封裝膠方法，為封裝技術的未來發展提供了新的可能。
總之，環氧樹脂成分分析與改性研究正向著更高的性能目標邁進，每一步創新都為電子封裝領域的進步添磚加瓦。我們期待在不久的將來，能看到更多適應實際應用需求的高性能環氧樹脂產品在市場上嶄露頭角。
㈣ 電子元件的塑封和電子級環氧模塑料
電子封裝：環氧模塑料的革命性角色
在半導體行業飛速發展的驅動下，電子封裝技術的提升至關重要。封裝不僅負責信號傳輸、散熱和連接，更是電路性能的基石，其小型化和可靠性直接決定了成本效益。塑料封裝，尤其是電子級環氧模塑料，因其成本效益和廣泛應用，成為封裝領域的關鍵支撐。
隨著集成電路技術的進步，環氧塑封料的需求日益增長，特別在耐潮性和低應力方面的要求不斷提高。為了確保晶元的長期穩定性和性能，封裝材料必須能抵禦水分滲透，同時減少離子性雜質對晶元的腐蝕。這涉及原材料提純、離子捕捉劑的添加和硅微粉純度的保證，以實現高耐潮性。
另一方面，材料間的熱膨脹系數差異可能導致封裝內部應力，影響整體性能。通過優化表面處理填料和增強粘接力，環氧模塑料得以降低應力，確保封裝的機械穩定。此外，對放射性元素的控制同樣重要，以防止信息破壞和軟誤差的產生。
技術挑戰與解決方案
中國科學院化學所在這方面取得了顯著成就，如KH950系列等產品廣泛應用在半導體封裝中，推動了工業技術的革新。
性能與發展趨勢
電子級環氧模塑料在行業標准框架下，由環氧樹脂、固化劑和填料組成，每種成分都對性能有深遠影響。新型樹脂如聯苯型和DCPD，盡管價格較高，但其低熔融黏度和低膨脹特性使它們成為理想選擇。然而，它們的性能與價格之間的平衡是關鍵。
環氧樹脂的特性如高耐熱、低膨脹、阻燃性等，都在研發中不斷優化，以適應不同封裝需求。固化劑的選擇則影響固化速度和穩定性，而填料如硅微粉和二氧化硅粉則在提高性能和降低成本上發揮重要作用。
總結，環氧模塑料的制備工藝和性能測試嚴格遵循行業標准，從物料處理到模具技術，每一步都關乎封裝的品質。通過不斷的技術突破，如快速固化、無後固化、低膨脹等特性，環氧模塑料正為電子行業的未來鋪設道路。
封裝工藝的關鍵環節
在實際生產中，精確的模具溫度、壓力和速度控制至關重要。如175±2℃模具溫度，保持1min後模塑，7.0±0.2MPa壓力，以及6.0±1cm/s的注塑速度，確保螺旋流動長度的精確測量。此外，固化時間、密度和電氣性能等測試都需遵循嚴格的標准。
環氧模塑料的存儲和使用要求規范，確保其在生產過程中始終保持最佳性能。在產品考核與工藝優化過程中，針對可能出現的問題，如未填充、粘模和溢料等，都有針對性的解決方案。
隨著半導體行業的不斷進步，環氧模塑料技術也在持續創新，以適應PBGA和SMT等復雜封裝需求，如BGA封裝的高密度和低翹曲特性，以及PBGA的高粘接性能。新型材料如KH-950系列和EME-7351，正引領著封裝技術的未來。
㈤ 環氧樹脂砂漿幹活時通風對人體還有害嗎
環氧樹脂地坪分為很多種，具體要看施工單位使用什麼材料，氣味越大有毒揮發物也越多，危害越大，現在大部分工程中都推薦施工水性環氧地坪或者無溶劑環氧地坪，如果追求耐磨度及環保型，還可以施工零溶劑的聚氨酯砂漿地坪材料！
國外科學工作者認為，能源問題和固化劑毒性是環氧樹脂應用中不可迴避的兩個問題。因此，對固化劑毒性的研究十分重視，研究重點放在固化劑毒物學數據的測試上，其中以半致死量LD50指標為主要目標。所謂半致死量，就是對動物集團(如一群白鼠)50%致死的葯品劉量，用mg/kg的單位來表示。這是表示固化劑的急性毒性數據。另外，還有亞急性試驗(需90天始得結果)和慢性毒性實驗(需2a始得結果)的數據。
一、固化劑的毒性作用
固化劑的物理、化學性質，對毒性的影響很大。比如固化劑是液態還是固態，其毒性作用並不一樣，固態易附在皮膚上，而液態則有蒸氣壓的存在。一般而言，固化劑的化學活性大，則其生物質活性也強，易引起毒害，似乎成為規律。固化劑的毒性表現在以下幾個方面。
1、急性毒性。一般採用LD50表示。胺類固化劑毒性是比較強的。大多數有機多胺對老鼠呼吸道刺激致死的LD50值約為蒸氣濃度1000～12000ug/g，暴露時間4～6h。伯胺、仲胺的刺激性比叔胺強，芳香胺毒性比脂肪胺大。如間苯二胺的毒性比二乙烯三胺毒性強10倍。吡啶、哌嗪能引起肝臟和腎臟的損傷，具有較大的全身毒性。酸酐類固化劑易引起皮炎，而經口毒性比較小。
2、對皮膚、黏膜的刺激作用。固化劑的毒害，更為重要的是體現在對皮膚和黏膜的刺激性上。因為胺是有機鹼，能溶於水和脂肪，所以也能在皮膚的脂肪中溶解、浸透，引起皮炎。長時間的刺激，易導致泛發性強皮炎症，出現點狀紅斑，形成水泡，開裂甚至形成片狀剝落，以致於組織壞死。Hine等人進行過有關詳細的研究工作，其結果如表3-52所示。由於胺類具有較大的揮發性，其蒸氣刺激眼睛可引起結膜炎、流淚和角膜水腫。在高濃度范圍或較高濃度下長期接觸，也會對呼吸道有明顯的刺激作用，會引起氣管炎、支氣管炎。酸酐類對皮膚的刺激性較弱，但它的粉塵對眼和鼻、喉等呼吸道的黏膜的刺激相當強，可引起支氣管炎。
3、固化劑的過敏作用。所謂過敏，即某化合物一旦對人體的皮膚作用後，形成過敏體，在下一次或以後的多次反復接觸中，並不因為接觸程度如何，皮炎也會發生。出現這種情況後，應中斷接觸該種過敏化合物的工作。過敏作用的發生比較復雜，正在繼續研丸如Ciba公司採用布丁試驗，對動物進行研究。美國塑料工業協會(SPI)推出了自己的標准。
4、固化劑的其他毒害作用。除了芳胺、雜環胺類固化劑對內臟的損害外，聯苯芳香胺具有致癌性，目前已經禁止生產、使用。間苯二胺、二氨基二苯基碸已為眾多毒物學工作者證實沒有致癌性，對以前的看法予以否定。
二、使用固化劑的安全操作
1、用毒性低的固化劑取代毒性大的。
2、改善操作環境，將操作區域與非操作區域有意識地劃開，盡可能自動化、密閉化，安裝通風設施等等。
3、加強勞動保護，採用防護手套、服裝等辦法，盡量避免固化劑與皮膚接觸。
4、操作場所及時清掃，保持衛生。5、及時清洗手、臉等外露皮膚，如果眼、喉等器官受到侵害，應請醫生處理。
㈥ 聚醯亞胺的化學物質縮寫代碼怎樣寫
聚醯亞胺
編輯
聚醯亞胺是綜合性能最佳的有機高分子材料之一，耐高溫達 400℃以上 ，長期使用溫度范圍-200～300℃，無明顯熔點，高絕緣性能，103 赫下介電常數4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F至H級絕緣材料。
目錄
1概述
2分類
▪ 縮聚型
▪ 加聚型
▪ 子類
3性能
4質量指標
5合成途徑
6應用
7展望
1概述編輯
英文名：Polyimide
簡稱：PI
聚醯亞胺
聚醯亞胺是指主鏈上含有醯亞胺環（-CO-NH-CO-）的一類聚合物，其中以含有酞醯亞胺結構的聚合物最為重要。聚醯亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。近來，各國都在將聚醯亞胺的研究、開發及利用列入 21世紀最有希望的工程塑料之一。聚醯亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點，不論是作為結構材料或是作為功能性材料，其巨大的應用前景已經得到充分的認識，被稱為是"解決問題的能手"（protion solver），並認為"沒有聚醯亞胺就不會有今天的微電子技術"。
2分類編輯
縮聚型
縮聚型芳香族聚醯亞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應而製得的。由於縮聚型聚醯亞胺的合成反應是在諸如二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸點質子惰性的溶劑中進行的，而聚醯亞胺復合材料通常是採用預浸料成型工藝，這些高沸點質子惰性的溶劑在預浸料制備過
聚醯亞胺
程中很難揮發干凈，同時在聚醯胺酸環化（亞胺化）期間亦有揮發物放出，這就容易在復合材料製品中產生孔隙，難以得到高質量、沒有孔隙的復合材料。因此縮聚型聚醯亞胺已較少用作復合材料的基體樹脂，主要用來製造聚醯亞胺薄膜和塗料。
加聚型
由於縮聚型聚醯亞胺具有如上所述的缺點，為克服這些缺點，相繼開發出了加聚型聚醯亞胺。目前獲得廣泛應用的主要有聚雙馬來醯亞胺和降冰片烯基封端聚醯亞胺。通常這些樹脂都是端部帶有不飽和基團的低相對分子質量聚醯亞胺，應用時再通過不飽和端基進行聚合。
①聚雙馬來醯亞胺
聚雙馬來醯亞胺是由順丁烯二酸酐和芳香族二胺縮聚而成的。它與聚醯亞胺相比，性能不差上下，但合成工藝簡單，後加工容易，成本低，可以方便地製成各種復合材料製品。但固化物較脆。
②降冰片烯基封端聚醯亞胺樹脂
其中最重要的是由NASA Lewis研究中心發展的一類PMR（for insitu polymerization of monomer reactants, 單體反應物就地聚合）型聚醯亞胺樹脂。RMR型聚醯亞胺樹脂是將芳香族四羧酸的二烷基酯、芳香族二元胺和5-降冰片烯-2，3-二羧酸的單烷基酯等單體溶解在一種嘗基醇（例如甲醇或乙醇）中，為種溶液可直接用於浸漬纖維。
子類
聚醯亞胺是分子結構含有醯亞胺基鏈節的芳雜環高分子化合物，英文名Polyimide(簡稱PI)，可分為均苯型PI，可溶性PI，聚醯胺-醯亞胺（PAI）和聚醚亞胺（PEI）四類。
3性能編輯
1、全芳香聚醯亞胺按熱重分析，其開始分解溫度一般都
聚醯亞胺
在500℃左右。由聯苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的聚醯亞胺，熱分解溫度達600℃，是迄今聚合物中熱穩定性最高的品種之一。
2、聚醯亞胺可耐極低溫，如在－269℃的液態氦中不會脆裂。
3、聚醯亞胺具有優良的機械性能，未填充的塑料的抗張強度都在100Mpa以上，均苯型聚醯亞胺的薄膜（Kapton）為170Mpa以上，杭州塑盟特熱塑性聚醯亞胺（TPI）的沖擊強度高達261KJ/m2。而聯苯型聚醯亞胺（Upilex S）達到400Mpa。作為工程塑料，彈性膜量通常為3－4Gpa，纖維可達到200Gpa，據理論計算，均苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的纖維可達 500Gpa，僅次於碳纖維。
4、一些聚醯亞胺品種不溶於有機溶劑，對稀酸穩定，一般的品種不大耐水解，這個看似缺點的性能卻使聚醯亞胺有別於其他高性能聚合物的一個很大的特點，即可以利用鹼性水解回收原料二酐和二胺，例如對於Kapton薄膜，其回收率可達80%－90%。改變結構也可以得到相當耐水解的品種，如經得起120℃，500 小時水煮。
5、 聚醯亞胺的熱膨脹系數在2×10-5－3×10-5℃，南京岳子化工YZPI熱塑性聚醯亞胺3×10-5℃，聯苯型可達10-6℃，個別品種可達10-7℃。
6、 聚醯亞胺具有很高的耐輻照性能，其薄膜在5×109rad快電子輻照後強度保持率為90%。
7、 聚醯亞胺具有良好的介電性能，介電常數為3.4左右，引入氟，或將空氣納米尺寸分散在聚醯亞胺中，介電常數可以降到2.5左右。介電損耗為10-3，介電強度為100－300KV/mm，廣成熱塑性聚醯亞胺為300KV/mm，體積電阻為1017Ω·cm。這些性能在寬廣的溫度范圍和頻率范圍內仍能保持在較高的水平。
8、 聚醯亞胺是自熄性聚合物，發煙率低。
9、 聚醯亞胺在極高的真空下放氣量很少。
10、聚醯亞胺無毒，可用來製造餐具和醫用器具，並經得起數千次消毒。有一些聚醯亞胺還具有很好的生物相容性，例如，在血液相容性實驗為非溶血性，體外細胞毒性實驗為無毒。
4質量指標編輯
外觀淡黃色粉末
彎曲強度(20℃) ≥170MPa
密度 1.38～1.43g/cm3
沖擊強度(無缺口) ≥28kJ/m2
拉伸強度 ≥100 MPa
維卡軟化點 >270℃
吸水性(25℃，24h)
伸長率 >120%
5合成途徑編輯
聚醯亞胺品種繁多、形式多樣，在合成上具有多種途徑，因此可
聚醯亞胺
以根據各種應用目的進行選擇，這種合成上的易變通性也是其他高分子所難以具備的。
1、聚醯亞胺主要由二元酐和二元胺合成，這兩種單體與眾多其他雜環聚合物，如聚苯並咪唑、聚苯並啞唑、聚苯並噻唑、聚喹啞啉和聚喹啉等單體比較，原料來源廣，合成也較容易。二酐、二胺品種繁多，不同的組合就可以獲得不同性能的聚醯亞胺。
2、聚醯亞胺可以由二酐和二胺在極性溶劑，如DMF，DMAC,NMP或THE/甲醇混合溶劑中先進行低溫縮聚，獲得可溶的聚醯胺酸，成膜或紡絲後加熱至 300℃左右脫水成環轉變為聚醯亞胺；也可以向聚醯胺酸中加入乙酐和叔胺類催化劑，進行化學脫水環化，得到聚醯亞胺溶液和粉末。二胺和二酐還可以在高沸點溶劑，如酚類溶劑中加熱縮聚，一步獲得聚醯亞胺。此外，還可以由四元酸的二元酯和二元胺反應獲得聚醯亞胺；也可以由聚醯胺酸先轉變為聚異醯亞胺，然後再轉化為聚醯亞胺。這些方法都為加工帶來方便，前者稱為PMR法，可以獲得低粘度、高固量溶液，在加工時有一個具有低熔體粘度的窗口，特別適用於復合材料的製造；後者則增加了溶解性，在轉化的過程中不放出低分子化合物。
3、 只要二酐（或四酸）和二胺的純度合格，不論採用何種縮聚方法，都很容易獲得足夠高的分子量，加入單元酐或單元胺還可以很容易的對分子量進行調控。
4、 以二酐（或四酸）和二胺縮聚，只要達到一等摩爾比，在真空中熱處理，可以將固態的低分子量預聚物的分子量大幅度的提高，從而給加工和成粉帶來方便。
5、 很容易在鏈端或鏈上引入反應基團形成活性低聚物，從而得到熱固性聚醯亞胺。
6、 利用聚醯亞胺中的羧基，進行酯化或成鹽，引入光敏基團或長鏈烷基得到雙親聚合物，可以得到光刻膠或用於LB膜的制備。
7、 一般的合成聚醯亞胺的過程不產生無機鹽，對於絕緣材料的制備特別有利。
8、 作為單體的二酐和二胺在高真空下容易升華，因此容易利用氣相沉積法在工件，特別是表面凹凸不平的器件上形成聚醯亞胺薄膜。
6應用編輯
由於上述聚醯亞胺在性能和合成化學上的特點，在眾多的聚合物中，
聚醯亞胺
很難找到如聚醯亞胺這樣具有如此廣泛的應用方面，而且在每一個方面都顯示了極為突出的性能。
1、薄膜：是聚醯亞胺最早的商品之一，用於電機的槽絕緣及電纜繞包材料。主要產品有杜邦Kapton,宇部興產的Upilex系列和鍾淵Apical。透明的聚醯亞胺薄膜可作為柔軟的太陽能電池底板。
2. 塗料：作為絕緣漆用於電磁線，或作為耐高溫塗料使用。
3.先進復合材料：用於航天、航空器及火箭部件。是最耐高溫的結構材料之一。例如美國的超音速客機計劃所設計的速度為2.4M，飛行時表面溫度為177℃，要求使用壽命為60000h，據報道已確定50%的結構材料為以熱塑型聚醯亞胺為基體樹脂的碳纖維增強復合材料，每架飛機的用量約為30t。
4.纖維：彈性模量僅次於碳纖維，作為高溫介質及放射性物質的過濾材料和防彈、防火織物。
5.泡沫塑料：用作耐高溫隔熱材料。
6. 工程塑料：有熱固性也有熱塑型，熱塑型可以模壓成型也可以用注射成型或傳遞模塑。主要用於自潤滑、密封、絕緣及結構材料。廣成聚醯亞胺材料已開始應用在壓縮機旋片、活塞環及特種泵密封等機械部件上。
7.膠粘劑：用作高溫結構膠。廣成聚醯亞胺膠粘劑作為電子元件高絕緣灌封料已生產。
8.分離膜：用於各種氣體對，如氫/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分離，從空氣烴類原料氣及醇類中脫除水分。也可作為滲透蒸發膜及超濾膜。由於聚醯亞胺耐熱和耐有機溶劑性能，在對有機氣體和液體的分離上具有特別重要的意義。
9.光刻膠：有負性膠和正性膠，解析度可達亞微米級。與顏料或染料配合可用於彩色濾光膜，可大大簡化加工工序。
10. 在微電子器件中的應用：用作介電層進行層間絕緣，作為緩沖層可以減少應力、提高成品率。作為保護層可以減少環境對器件的影響，還可以對a-粒子起屏蔽作用，減少或消除器件的軟誤差（soft error）。
11. 液晶顯示用的取向排列劑：聚醯亞胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未來的鐵電液晶顯示器的取向劑材料方面都佔有十分重要的地位。
12. 電-光材料：用作無源或有源波導材料光學開關材料等，含氟的聚醯亞胺在通訊波長范圍內為透明，以聚醯亞胺作為發色團的基體可提高材料的穩定性。
13.濕敏材料：利用其吸濕線性膨脹的原理可以用來製作濕度感測器。
綜上所述，不難看出聚醯亞胺之所以可以從60年代、70年代出現的眾多的芳雜環聚合物脫穎而出，最終成為一類重要的高分子材料的原因。
7展望編輯
聚醯亞胺作為很有發展前途的高分子材料已經得到充分的認識，在絕緣材料中和結構材料方面的應用正不斷擴大。在功能材料方面正嶄露頭角，其潛力仍在發掘中。但是在發展了40年之後仍未成為更大的品種，其主要原因是，與其他聚合物比較，成本還是太高。因此，今後聚醯亞胺研究的主要方向之一仍應是在單體合成及聚合方法上尋找降低成本的途徑。
單體的合成
聚醯亞胺的單體是二酐（四酸）和二胺。二胺的合成方法比較成熟，許多二胺也有商品供應。二酐則是比較特殊的單體，除了用作環氧樹脂的固化劑外主要都是用於聚醯亞胺的合成。均苯四甲酸二酐和偏苯三酸酐可由石油煉制產品重芳烴油中提取的均四甲苯和偏三甲苯用氣相和液相氧化一步得到。其它重要的二酐，如二苯酮二酐、聯苯二酐、二苯醚二酐、六氟二酐等已由各種方法合成，但成本十分昂貴，例如六氟二酐每千克達到上萬元。中國科學院長春應用化學研究所開發的由鄰二甲苯氯代、氧化再經異構化分離可以得到高純度的4-氯代苯酐和3-氯代苯酐，以這二種化合物為原料可以合成一系列二酐，其降低成本的潛力很大，是一條有價值的合成路線。 國外的聚醯亞胺要是美國杜邦在生產，國內還有常州建邦塑料製品有限公司及常州永邦塑業在生產。
聚合工藝
目前所使用的二步法，一步法縮聚工藝都使用高沸點的溶劑，非質子極性溶劑價格較高，還難以除盡，最後都需要高溫處理。PMR法使用的是廉價的醇類溶劑。熱塑性聚醯亞胺還可以用二酐和二胺直接在擠出機中聚合造粒，不再需要溶劑，可以大大提高效率。用氯代苯酐不經過二酐，直接和二胺、雙酚、硫化鈉或單質硫聚合得到聚醯亞胺則是最經濟的合成路線。
加工
聚醯亞胺的應用面是如此之廣，對於加工也是有多種多樣的要求，例如高均勻度的成膜、紡絲、氣相沉澱、亞微米級光刻、深度直牆刻蝕、大面積、大體積成型、離子注入、激光精度加工、納米級雜化技術等等都為聚醯亞胺的應用打開廣闊的天地。 隨著合成技術的加工技術的進一步提高和成本的大幅度降低，同時具有優越機械性能、電絕緣性能，熱塑性聚醯亞胺必將在未來的材料領域中顯示其更為突出的作用。而熱塑性聚醯亞胺又以其良好的可加工性而更被看好。
聚醯亞胺型材加工
用硬質合金刀，同時用冷卻水冷卻，防止應力變形。
詞條圖冊更多圖冊◆
詞條圖片(5張)