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聚酰胺酰亚胺本文重定向自 聚醯胺醯亞胺

(重定向自聚酰胺酰亞胺)

聚酰胺酰亚胺(英语:Polyamide-imidePAI)是为一种热塑性或热固性非结晶聚合物,具有优异机械性能、耐热性能以及耐化学腐蚀性,此等性能使聚酰胺酰亚胺为兼顾价格与性能时之优先考量,本聚合物常使用于电线制程中做为电线涂层;聚酰胺酰亚胺可由异氰酸酯及偏苯三酸酐于N-甲基吡咯烷酮行逐步聚合得之。 聚酰胺酰亚胺如其名,分子链中同时含有酰胺酰亚胺官能团,兼具聚酰胺聚酰亚胺之优点:高机械强度、可熔融加工性、高耐热性及优秀之耐化学腐蚀性;聚酰胺酰亚胺可进行各式加工如射出成形或压制成各式构件及锭状,亦可作为涂层、纤维、薄膜乃至黏着剂,一般而言聚酰胺酰亚胺于成形过程中会经热固化以提升机械性能。

材料特性

耐热性高,玻璃化温度介于280-290℃,可用温度范围为-200-260℃。
对放射线及紫外线安定,耐辐射性佳。
耐燃性优良。
机械性能优异,抗张强度及耐疲劳性高。
线膨胀系数小故尺寸安定性高且吸湿性小。
电器性质优良及耐化学腐蚀性优良(浓强碱、氧化剂及吡啶除外)。

生产制程

酰氯反应途径

最早聚酰胺酰亚胺之合成乃借助芳香二胺,如亚甲基二苯胺及偏苯三酸酐酰氯经缩合而得,二胺及酸酐先反应为中间体酰胺酸;而酰氯则与芳香胺反应成为酰胺,过程中有副产物为氯化氢,此聚合程序于强极性非质子溶剂中实现,如N-甲基吡咯烷酮二甲基甲酰胺二甲基亚砜,反应温度约为20-60℃;副产物氯化氢可于溶液中中和或将聚合物取出洗净,随后经加热使酰胺酸转化为酰亚胺基团并促使分子量增长。

二异氰酸酯反应途径

此制程是为现今工业上最主要生产聚酰胺酰亚胺漆包线之程序;本制成以二异氰酸酯,通常为4,4' - 亚甲基二苯基二异氰酸酯,与偏苯三酸酐反应而得产品,此程序可以直接生产高分子量成品而不产生氯化氢等副产物,唯一副产物是为二氧化碳,但其为气体可轻易移除;此种形式生产之聚酰胺酰亚胺可用于漆包线之披覆层或是作为涂层之用。溶液之黏度控制可藉单体之化学剂量比、单官能基试剂之添加以及聚合物固体含量实现。

应用

于机械领域可加工为活塞轮、凸轮、齿轮、轴承及档板等;于电子工业上可做为电器用品、开关、连接器、半导体插座等电气产品上;于汽车工业,可应用于推进垫圈、封口环、齿轮、轴承、引擎零件及变速器零件等;在航空、太空领域方面,可应用于垫圈、隔板、螺母等喷气发动机的零件以及离合器、轴承、连接器及抽水器零件等。芳香族PAI具优良之耐热性、机械性能及耐化学腐蚀性,且摩擦系数小、电气绝缘性佳以及质轻,具有取代传统金属零件的潜力,为极具发展潜力高性能高分子材料,大多应用于电气、电子零件、汽车零件、工程塑胶及一般机械零件。

近年发展

近年来,由于各种工程塑胶之高性能特性需求,研究者们致力于制备许多新型高性能工程塑胶聚酰亚胺、聚酰胺及聚酰胺酰亚胺之材料。发现在聚合物中,如导入下列之特殊基团,包括非共平面基团(noncoplanar)、扭曲悬挂基团(kink)、钢硬且庞大之环脂肪族金刚烷悬挂基团(rigid, bulky, cyclo,aliphatic, admantane and cardo)、环十二烷悬挂基团( cyclododecane, cardo)、原冰片烷悬挂基团(norbornane, cardo)以及第三丁基不对称侧链基团(tertbutyl, unsymmetric)等基团后,可改善聚合物之溶解特性,提高耐热性以及增强机械性能。[1]

参考资料

  1. ^ 廖德章.陈文祥.李名洋.林淑玲 高性能的工程塑胶 科学发展2002

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