聚酰亞(yà)胺的(de)大分子主鏈中含(hán)有大(dà)量的含氮五元雜環和芳環,為一種半梯形環鏈聚合物,同時主鏈中含(hán)有一定(dìng)數量的醚鍵,總體結果為分子呈較大剛性;由於芳雜環的共軛效應使(shǐ)其具有優良的穩定性及耐熱性;不同品(pǐn)種PI的分子對稱性不同(tóng),PI有結晶型和無定形兩種;
由此可(kě)見,PI結構上的多樣性和獨特性,在各個方麵均顯示出了極為突出(chū)的性能,主要性能(néng)特點概述如(rú)下。
(1)力學性能
未填充(chōng)的聚酰(xiān)亞胺塑料拉(lā)伸強(qiáng)度均(jun1)在(zài)100MPa以上,有些品種可達200MPa以上(shàng),而作為剛性力學指標的(de)拉伸彈性模量高達3~4GPa,纖維增強後高達(dá)200GPa,優於其他工程塑料。此外,PI還具有(yǒu)優良的耐蠕(rú)變性和耐磨(mó)性,可作為耐(nài)熱、耐(nài)磨工程塑料(liào)使(shǐ)用。
(2)熱性能
聚酰亞胺的耐(nài)高溫性突出,均(jun1)苯(běn)型聚酰亞胺的(de)熱分解溫度高(gāo)達600℃,是(shì)迄今為止熱穩定性**的聚(jù)合物品種。PI的熱變形溫度高達(dá)360℃,能在一269~400。C間保持較高的力學性能,長期使用溫度為-240—260℃,可在250℃下連續使用70000h。
(3)電性能
聚酰亞胺分子結構雖然(rán)存在一(yī)定數量極性基團,如羰基、胺基、醚鍵等,但由於剛性大,結構對稱,能形成共軛,使極性受到(dào)很大削弱(ruò)和限製,因(yīn)而電絕緣(yuán)性十分優良,體積電阻率為10000000000000000000Ω·cm,介電損耗為10~,這些性能在較寬的溫度範圍和高低頻電場下仍能保持(chí)穩定。
(4)阻燃性
聚(jù)酰亞胺為難燃自熄性聚合物,發煙量低。
(5)衛生(shēng)性
聚(jù)酰亞胺(àn)無毒,用來製造餐具和(hé)醫用器(qì)具,經得起數千次消毒。一些PI品種還具有(yǒu)很(hěn)好的生物相容性。
(6)化學性(xìng)能
聚酰(xiān)亞胺具有優良的耐油及溶劑性、耐稀酸,但耐堿性不佳。在強的硫酸和發煙硝酸等強氧化劑作用下會發生氧化降(jiàng)解。一般的聚酰亞胺品種耐水性較差,這看似缺(quē)點,卻(què)賦予PI可利用堿性水解(jiě)回收(shōu)原料二(èr)酐和二酸的環(huán)保性能(néng)。此外,改變結構也能得到(dào)耐水(shuǐ)PI品種,經得起120℃、500h水(shuǐ)煮。
(7)耐輻射性
聚酰亞胺分子(zǐ)鏈中存在大量的(de)芳環結構使其(qí)吸收射線的能力很強,具有很高的耐輻射性。如聚酰亞胺薄(báo)膜在5×10 7Gy劑量輻射後,強度仍保持86%。