聚酰亞胺的大分子主鏈中含有大量(liàng)的含氮五元雜環和芳環,為一種半梯形環鏈聚合物,同時主鏈中含有一定(dìng)數量的醚鍵,總體(tǐ)結果為分子呈較大剛性;由於芳雜環的共軛效應使其(qí)具有優良的穩定性及耐熱性;不同品種PI的分子對稱性不同,PI有結晶型(xíng)和無定形兩種;
由此可見,PI結構上的多樣性和獨特性,在(zài)各個方麵均顯示出了極為突出的性能,主要性能特點(diǎn)概(gài)述如下(xià)。
(1)力學性能
未(wèi)填充的聚酰亞胺(àn)塑料拉伸強度均(jun1)在100MPa以上,有些品(pǐn)種可(kě)達200MPa以上,而作為剛性(xìng)力(lì)學指標的拉伸彈性模量高達3~4GPa,纖維增強後高達200GPa,優於其他工程塑料(liào)。此外,PI還具有優良的耐蠕變性和耐磨性,可作為耐熱、耐磨工程塑料使用。
(2)熱性能
聚酰亞胺的耐高溫性突出,均苯型聚酰亞胺的熱分解溫度高達600℃,是迄今(jīn)為止熱穩定性**的(de)聚合(hé)物品種。PI的熱(rè)變形溫度(dù)高達360℃,能在一269~400。C間保持較高的力學性能,長期使用(yòng)溫度(dù)為-240—260℃,可在(zài)250℃下連續使用(yòng)70000h。
(3)電性能
聚酰亞胺分子結構雖然存在一定數量極性基團(tuán),如羰基、胺基、醚鍵(jiàn)等,但由於剛性大,結構(gòu)對稱,能形(xíng)成共軛,使極性受到很大削(xuē)弱和限製,因而電絕緣性十分優良,體積(jī)電阻率為10000000000000000000Ω·cm,介(jiè)電(diàn)損耗為10~,這些性能(néng)在較寬的溫度範圍(wéi)和高低頻電場下仍能保持穩定。
(4)阻燃性
聚酰亞胺為難燃自熄性聚合(hé)物,發煙量低。
(5)衛生性
聚酰亞胺無毒,用來製(zhì)造餐具和醫用器具,經(jīng)得起(qǐ)數千次消毒。一些PI品種還具有很好的生物相容性。
(6)化(huà)學性能
聚(jù)酰亞(yà)胺具有優良的耐油及溶劑性、耐稀酸,但耐堿性(xìng)不佳(jiā)。在強的硫酸和發煙硝酸(suān)等強氧(yǎng)化(huà)劑作用下會發生(shēng)氧(yǎng)化降解。一般的聚酰亞胺品種耐水性較差,這看似缺點,卻賦予PI可利用堿性水解回收原料二酐和二酸的環保性能(néng)。此外,改變結構也能得到(dào)耐水PI品種,經(jīng)得起120℃、500h水煮。
(7)耐輻射性
聚酰亞胺分(fèn)子鏈中存在大量的芳環結構使其(qí)吸收射線的能(néng)力很強,具(jù)有很高(gāo)的耐輻射性。如聚酰亞胺薄膜在5×10 7Gy劑量輻(fú)射後,強度仍保持86%。