熱塑型聚酰亞胺---TPI(THERMOPLASTIC POLIMIDE)

關鍵詞：國產高端新材料，5G材料，高耐溫絕緣材料，低介電材料，

導語：聚酰亞胺（Polyimide，簡寫為PI）指主鏈上含有酰亞胺環(huán)（-CO-NR-CO-）的一類聚合物，是綜合性能最佳的有機高分子材料之一。其耐高溫達400°C以上 ，長期使用溫度范圍-200～300°C，部分無明顯熔點，高絕緣性能，103赫茲下介電常數4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F至H級絕緣。聚酰亞胺（PI）由于其剛性的芳雜環(huán)結構，是目前耐熱性能最好的聚合物材料之一，其Tg可以達到350℃或更高。同時，薄膜還具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的機械性能、耐溶劑性和較低的介電常數，因而顯示出了無可替代的優(yōu)勢。聚酰亞胺薄膜也被廣泛地應用在信息、能源、醫(yī)療、國防等領域。

柔性OLED顯示技術在智能手機中的大規(guī)模應用，推動了其所需各種聚酰亞胺薄膜的發(fā)展，也推動了科研人員繼續(xù)努力研發(fā)出單個性能更加突出、綜合性能更強、成本更低的PI薄膜。根據重復單元的化學結構，聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據鏈間相互作用力，可分為交聯(lián)型和非交聯(lián)型。聚酰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。上世紀60年代，各國都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利用列入 21世紀最有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺，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"（problem solver），并認為"沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術"。

聚酰亞胺POLIMIDEの介紹

一

聚酰亞胺PI的分類

高分子材料以其優(yōu)異的電絕緣性、耐化學腐蝕性、質輕、密度小等特性被廣泛應用于電子電氣、通信、軍事裝備制造、航空航天等領域。聚酰亞胺（PI）是由含酰亞胺基鏈節(jié)[-C(O)-N(R)-C(O)-]構建的芳雜環(huán)高分子化合物，具有優(yōu)異的電絕緣性、耐輻照性能、機械性能等特性，被譽為“解決問題的能手”。PI 作為結構或功能材料具有巨大的發(fā)展前景，特別是 PI 薄膜材料，有著“黃金薄膜”的美稱，最早被開發(fā)和應用的一種聚酰亞胺產品，在印制電路板、電子封裝、層間介質、顯示面板等領域中被廣泛應用。

縮聚型：縮聚型芳香聚酰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制得的。由于縮聚型聚酰亞胺的合成是在諸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸點的非質子極性溶劑中進行的，而聚酰亞胺復合材料通常是采用預浸料成型工藝，這些高沸點的非質子極性溶劑在預浸料制備過程中很難揮發(fā)干凈，同時在聚酰胺酸環(huán)化（亞胺化）期間亦有揮發(fā)物放出，這就容易在復合材料制品中產生孔隙，難以得到高質量、沒有孔隙的復合材料。因此縮聚型聚酰亞胺已較少用作復合材料的基體樹脂，主要用來制造聚酰亞胺薄膜和涂料。

加聚型：由于縮聚型聚酰亞胺具有如上所述的缺點，為克服這些缺點，相繼開發(fā)出了加聚型聚酰亞胺。獲得廣泛應用的主要有聚雙馬來酰亞胺和降冰片烯基封端聚酰亞胺。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酰亞胺，應用時再通過不飽和端基進行聚合。

(1) 聚雙馬來酰亞胺

聚雙馬來酰亞胺是由順丁烯二酸酐和芳香族二胺縮聚而成的。它與聚酰亞胺相比，性能不差上下，但合成工藝簡單，后加工容易，成本低，可以方便地制成各種復合材料制品。但固化物較脆。

(2) 降冰片烯基封端聚酰亞胺樹脂

其中最重要的是由NASA Lewis研究中心發(fā)展的一類PMR（for insitu polymerization of monomer reactants, 單體反應物就地聚合）型聚酰亞胺樹脂。PMR型聚酰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烷基醇（例如甲醇或乙醇）中，為種溶液可直接用于浸漬纖維。聚酰亞胺可分為均苯型PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亞胺（PAI）和聚醚亞胺（PEI）四類。

二

聚酰亞胺PI的特性

1、全芳香聚酰亞胺按熱重分析，其開始分解溫度一般都在500℃左右。由均苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的聚酰亞胺，熱分解溫度達600℃，是迄今聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一。

2、聚酰亞胺可耐極低溫，如在－269℃的液態(tài)氦中不會脆裂。

3、聚酰亞胺具有優(yōu)良的機械性能，未填充的塑料的抗張強度都在100MPa以上，均苯型聚酰亞胺的薄膜（Kapton）為170MPa以上，熱塑性聚酰亞胺（TPI）的沖擊強度高達261kJ/m2。而聯(lián)苯型聚酰亞胺（Upilex S）達到400MPa。作為工程塑料，彈性模量通常為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，僅次于碳纖維。

4、一些聚酰亞胺品種不溶于有機溶劑，對稀酸穩(wěn)定，一般的品種不大耐水解，這個看似缺點的性能卻使聚酰亞胺有別于其他高性能聚合物的一個很大的特點，即可以利用堿性水解回收原料二酐和二胺，例如對于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、聚酰亞胺有一個很寬的溶解度譜，根據結構的不同，一些品種幾乎不溶于所有有機溶劑，另一些則能夠溶于普通溶劑，如四氫呋喃、丙酮、氯仿甚至甲苯和甲醇等。

6、 聚酰亞胺的熱膨脹系數在2×10-5-3×10-5/℃，熱塑性聚酰亞胺3×10-5/℃，聯(lián)苯型可達10-6/℃，個別品種可達10-7/℃。

7、 聚酰亞胺具有很高的耐輻照性能，其薄膜在5×109rad快電子輻照后強度保持率為90%。

8、 聚酰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酰亞胺中，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，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。

9、 聚酰亞胺是自熄性聚合物，發(fā)煙率低。

10、 聚酰亞胺在極高的真空下放氣量很少。

11、聚酰亞胺無毒，可用來制造餐具和醫(yī)用器具，并經得起數千次消毒。有一些聚酰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。

三

聚酰亞胺PI的合成途徑

聚酰亞胺品種繁多、形式多樣，在合成上具有多種途徑，因此可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。合成介紹如下：

聚酰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(huán)聚合物，如聚苯并咪唑、聚苯并咪唑、聚苯并噻唑、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酰亞胺。

聚酰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，獲得可溶的聚酰胺酸，成膜或紡絲后加熱至 300℃左右脫水成環(huán)轉變?yōu)榫埘啺罚灰部梢韵蚓埘０匪嶂屑尤胍音褪灏奉惔呋瘎M行化學脫水環(huán)化，得到聚酰亞胺溶液和粉末。二胺和二酐還可以在高沸點溶劑，如酚類溶劑中加熱縮聚，一步獲得聚酰亞胺。此外，還可以由四元酸的二元酯和二元胺反應獲得聚酰亞胺；也可以由聚酰胺酸先轉變?yōu)榫郛愼啺罚缓笤俎D化為聚酰亞胺。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，特別適用于復合材料的制造；后者則增加了溶解性，在轉化的過程中不放出低分子化合物。

四

聚酰亞胺的PI的優(yōu)秀性能

（1）熱穩(wěn)定性能：聚酰亞胺擁有非常優(yōu)異的耐低溫以及高溫的特性，芳香族聚酰亞胺一般在超過500 ℃的條件下才會發(fā)生分解。而且以聯(lián)苯為主要結構的二酐與對苯二胺聚合制得的聚酰亞胺在超過600 ℃的時候才會分解，是當前已知的具備最強熱穩(wěn)定性的聚合物之一。通過實驗研究表明，絕大部分在加熱時會發(fā)生固態(tài)化的PI薄膜可以在高于300 ℃時使用，少部分型號的PI甚至可以在380 ℃時正常工作幾百小時。與此同時，聚酰亞胺還擁有非常優(yōu)秀的耐低溫性能，即使將聚酰亞胺置于 -269 ℃液氦中，聚酰亞胺的韌性也得到很好的保持，不易脆斷。聚酰亞胺的熱膨脹系數低，通過調節(jié)合成聚酰亞胺單體的配比組成以及調整聚酰亞胺的生產工藝，可以控制其熱膨脹系數。

（2）力學性能：均苯類型的PI薄膜擁有170 MPa以上的拉伸強度，拉伸模量為3~4 GPa，比如杜邦的Kapton型號薄膜擁有的拉伸強度保持在250 MPa以上。而擁有聯(lián)苯結構類型的PI薄膜擁有更加良好的分子鏈排列有序結構，有高達400 MPa的拉伸強度，例如宇部的Upilex薄膜的拉伸強度可以達到530 MPa。共聚類型的聚酰亞胺纖維僅比碳纖維的拉伸模量略低，此外，其在高溫和低溫下都能夠保持非常好的耐磨減摩性和力學性能。

（3）電學性能：聚酰亞胺的絕緣性能非常好，其通常具備1018 Ω·cm左右的體積電阻率，經常作為封裝阻隔材料應用在微電子器件上。聚酰亞胺作為絕緣等級為H級的材料，擁有低介電常數以及介電損耗，未改性的聚酰亞胺薄膜的Dk值大約在3.5上下，通過不同的方法進行改性合成最低可下降到2.0以下，低頻下聚酰亞胺薄膜的介電損耗在 0.001以下，聚酰亞胺薄膜的很多性能在較大的溫度與頻率范圍內可以保持相對穩(wěn)定。

（4）化學穩(wěn)定性：熱固性聚酰亞胺薄膜擁有優(yōu)秀的耐稀酸腐蝕、疏水性、耐有機溶劑侵蝕以及耐油等特性，一部分含氟聚酰亞胺和脂肪族聚酰亞胺能溶解在丙酮、氯仿、四氫呋喃等常用溶劑中。在強堿的作用下，五元環(huán)結構的酰亞胺基團非常易于出現水解，所以堿會腐蝕聚酰亞胺。然而因為聚酰亞胺這個特點，我們可以將其進行回收利用，聚酰亞胺薄膜通過堿性水進行解，二胺和二酐單體的可回收利用率大約在 80%~90%左右，另外聚酰亞胺不耐濃酸。

（5）透光度：因為聚酰亞胺會發(fā)生電荷轉移，所以PI薄膜的表面以黃顏色居多。因為-CF3基團和脂肪二胺具有強吸電子作用，當在二酸酐單體上加入它們時，脂肪四酸酐可以讓PI薄膜的顏色發(fā)生改變，這是因為通過這些措施會使得電子之間的電荷轉移減小。

（6）其他性能：聚酰亞胺擁有優(yōu)異的耐輻射功能，即使經過高強度的輻射作用，它的各項性能并不產生比較明顯的改變。

五

聚酰亞胺PI的應用

由于聚酰亞胺在性能和合成化學上的特點，在眾多的聚合物中，很難找到如聚酰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：是聚酰亞胺最早的商品之一，用于電機的槽絕緣及電纜繞包材料。透明的聚酰亞胺薄膜可作為柔軟的太陽能電池底板。

2. 涂料：作為絕緣漆用于電磁線，或作為耐高溫涂料使用。

3.先進復合材料：用于航天、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酰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：彈性模量僅次于碳纖維，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。主要用于潤滑、密封、絕緣及結構材料。廣成聚酰亞胺材料已開始應用在壓縮機旋片、活塞環(huán)及特種泵密封等機械部件上。

7.膠粘劑：用作高溫結構膠。廣成聚酰亞胺膠粘劑作為電子元件高絕緣灌封料已生產。

8.分離膜：用于各種氣體對，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(fā)膜及超濾膜。由于聚酰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，分辨率可達亞微米級。與顏料或染料配合可用于彩色濾光膜，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(huán)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：聚酰亞胺在TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD及未來的鐵電液晶顯示器的取向劑材料方面都占有十分重要的地位。

12. 電-光材料：用作無源或有源波導材料光學開關材料等，含氟的聚酰亞胺在通訊波長范圍內為透明，以聚酰亞胺作為發(fā)色團的基體可提高材料的穩(wěn)定性。

13.濕敏材料：利用其吸濕線性膨脹的原理可以用來制作濕度傳感器。

六

聚酰亞胺PI發(fā)展新方向：輕薄、低溫、低介電常數、透明、可溶、低膨脹等

方向1：低溫合成聚酰亞胺 PI：一般情況下，PI 通常由二胺和二酐反應生成其預聚體—聚酰胺酸(PAA)后，必須在高溫（＞300℃）下才能酰亞胺化得到，這限制了它在某些領域的應用。同時，PAA 溶液高溫酰亞胺化合成 PI 過程中易產生揮發(fā)性副產物且不易儲存與運輸。因此研究低溫下合成 PI 是十 分必要。目前改進的方法有：1）一步法；2）分子設計；3）添加低溫固化劑。

方向2：薄膜輕薄均勻化：為滿足下游應用產品輕、薄及高可靠性的設計要求，聚酰亞胺 PI 薄膜向薄型化發(fā)展，對其厚度均勻性、表面粗糙度等性能提出了更高的要求。PI 薄膜關鍵性能的提高不僅依賴于樹脂的分子結構設計，薄膜成型技術的進步也至關重要。目前 PI 薄膜的制備工藝主要分為：1.浸漬法；2.流延法；3.雙軸定向法。伴隨著宇航、電子等工業(yè)對于器件減重、減薄以及功能化的應用需求，超薄化是 PI 薄膜發(fā)展的一個重要趨勢。按照厚度（d）劃分，PI 薄膜一般可分為超薄膜（d≤8 μm）、常規(guī)薄膜（8 μm＜d≤50 μm，常見膜厚有 12.5、25、50 μm）、厚膜（50 μm＜d≤125 μm，常見厚度為 75、125 μm）以及超厚膜（d＞125 μm）。目前，制備超薄 PI 薄膜的方法主要為可溶性 PI 樹脂法和吹塑成型法。

可溶性聚酰亞胺樹脂法：傳統(tǒng)的 PI 通常是不溶且不熔的，因此只能采用其可溶性前軀體 PAA 溶液進行薄膜制備。而可溶性 PI 樹脂是采用分子結構中含有大取代基、柔性基團或者具有不對稱和異構化結構的二酐或二胺單體聚合而得的，其取代基或者不對稱結構可以有效地降低 PI 分子鏈內或分子鏈間的強烈相互作用，增大分子間的 自由體積，從而有利于溶劑的滲透和溶解。與采用 PAA 樹脂溶液制備 PI 薄膜不同，該工藝首先直接制得高分子量有機可溶性 PI 樹脂，然后將其溶解于 DMAc 中配制得到具有適宜工藝黏度的 PI 溶液，最后將溶液在鋼帶上流延、固化、雙向拉伸后制得 PI 薄膜。

吹塑成型法：吹塑成型制備通用型聚合物薄膜的技術已經很成熟，可通過改變熱空氣流速度等參數方便地調整薄膜厚度。該裝置與傳統(tǒng)的吹塑法制備聚合物薄膜在工藝上有所不同，其薄膜是由上向下吹塑成型的。該工藝過程的難點在于聚合物從溶液向氣泡的轉變，以及氣泡通過壓輥形成薄膜的工藝。但該工藝可直接采用商業(yè)化聚酰胺酸溶液或 PI 溶液進行薄膜制備，且最大程度上避免了薄膜與其他基材間的物理接觸；軋輥較鋼帶更易于進行表面拋光處理，更易實現均勻加熱，可制得具有高強度、高耐熱穩(wěn)定性的 PI 超薄膜。

方向3：低介電常數材料：隨著科學技術日新月異的發(fā)展，集成電路行業(yè)向著低維度、大規(guī)模甚至超大規(guī)模集成發(fā)展的趨勢日益明顯。而當電子元器件的尺寸縮小至一定尺度時，布線之間的電感-電容效應逐漸增強，導線電流的相互影響使信號遲滯現象變得十分突出，信號遲滯時間增加。而延 遲時間與層間絕緣材料的介電常數成正比。較高的信號傳輸速度需要層間絕緣材料的介電常數降低至 2.0～2.5（通常 PI 的介電常數為 3.0～3.5）。因此，在超大規(guī)模集成電路向縱深發(fā)展的大背景下，降低層間材料的介電常數成為減小信號遲滯時間的重要手段。目前，降低 PI 薄膜介電常數的方法分為四類：1.氟原子摻雜；2.無氟/含氟共聚物；3.含硅氧烷支鏈結構化；4.多孔結構膜.

1. 氟原子摻雜：氟原子具有較強的電負性，可以降低聚酰亞胺分子的電子和離子的極化率，達到降低介電常數的目的。同時，氟原子的引入降低了分子鏈的規(guī)整性，使得高分子鏈的堆砌更加不規(guī)則，分子間空隙增大而降低介電常數。

2. 無氟/含氟共聚物：引入脂肪族共聚單元能有效降低介電常數。脂環(huán)單元同樣具有較低的摩爾極化率，又可以破壞分子鏈的平面性，能同時抑制傳荷作用和分子鏈的緊密堆砌，降低介電常數；同時，由于 C-F 鍵的偶極極化能力較小，且能夠增加分子間的空間位阻，因而引入 C-F 鍵可以有效降低介電常數。如引入體積龐大的三氟甲基，既能夠阻止高分子鏈的緊密堆積，有效地減少高度極化的二酐單元的分子間電荷傳遞作用， 還能進一步增加高分子的自由體積分數，達到降低介電常數的目的。

3. 含硅氧烷支鏈結構化：籠型分子——聚倍半硅氧烷（POSS）具有孔徑均一、熱穩(wěn)定性高、分散性良好等優(yōu)點。POSS 籠型孔洞結構頂點處附著的官能團，在進行聚合、接枝和表面鍵合等表面化學修飾后，可以一定程度地分散到聚酰亞胺基體中，形成具有孔隙結構的低介電常數復合薄膜。

4. 多孔結構膜：由于空氣的介電常數是 1，通過在聚酰亞胺中引入大量均勻分散的孔洞結構, 提高其中空氣體積率，形成多孔泡沫材料是獲得低介電聚酰亞胺材料的一種有效途徑。目前，制備多孔聚酰亞胺材料的方法主要有熱降解法、 化學溶劑法、導入具 有納米孔洞結構的雜化材料等。

方向4：透明 PI：有機化合物的有色，是由于它吸收可見光(400~700 nm)的特定波長并反射其余的波長，人眼感受到反射的光而產生的。這種可見光范圍內的吸收是芳香族聚酰亞胺有色的原因。對于芳香族聚酰亞胺，引起光吸收的發(fā)色基團可以有以下幾點：a)亞胺環(huán)上的兩個羧基；b)與亞胺環(huán)相鄰接的苯基；c) 二胺殘余基團與二酐殘余基團所含的官能團。由千聚酰亞胺分子結構中存在較強的分子間及分子內相互作用，因而在電子給體（二胺） 與電子受體（二胺）間易形成電荷轉移絡合物(CTC)，而 CTC 的形成是造成材料對光產生 吸收的內在原因。

要制備無色透明聚酰亞胺，就要從分子水平上減少 CTC 的形成。目前廣泛采用的手段主要包括：

1.采用帶有側基或具有不對稱結構的單體，側基的存在以及不對稱結構同樣也會阻礙電子的流動，減少共輒；2.在聚酰亞胺分子結構中引入含氟取代基，利用氟原子電負性的特性，可以切斷電子云的共扼，從而抑制 CTC 的形成；3.采用脂環(huán)結構二酐或二胺單體，減小聚酰亞胺分子結構中芳香結構的含量。

熱塑型聚酰亞胺TPI (THERMOPLASTICPOLIMIDE)

一

TPI簡介

熱塑性聚酰亞胺（TPI）是在傳統(tǒng)的熱固性聚酰亞胺(PI)的基礎上發(fā)展起來的，聚酰亞胺（PI）是指大分子主鏈中含有亞胺基團的一類雜環(huán)聚物，是綜合性能最佳的有機高分子材料之一。它具有抗腐蝕、抗疲勞、耐損、耐沖擊、密度小、噪音低、使用壽命長等特點以及優(yōu)良的高低溫性能（長期-269℃～280℃不變形）；熱分解溫度最高可達600℃，是迄今聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一。已被廣泛應用于航天、航空、空間、汽車、微電子、納米、液晶、分離膜、激光、電器、醫(yī)療器械、食品加工等許多高新技術領域，被稱為“解決問題的能手”和“黃金塑料”。但是，加工成型困難和制造成本高一直是制約其快速發(fā)展的兩個關鍵因素。為克服熱固性PI不溶、不熔，難加工成型的缺陷，并保持其良好性能，美國通用電氣公司（GE）早在上世紀70年代就開始研發(fā)熱塑性聚酰亞胺（TPI），于1982年實現了商業(yè)化，并以商品牌號Ultem率先推向市場，是全球產能達到萬噸級的公司，在TPI行業(yè)中居標桿地位。

二

TPI的發(fā)展

近幾年美國通用電氣公司(GE)研發(fā)出第二代TPI(Extem)，性能更加優(yōu)異，耐溫級別最高達到310℃,可用熱塑性塑料常規(guī)的方法加工成型，如擠出、注塑、模壓、吹塑等，然而該材料被美國國會規(guī)定對華禁售。另一具有代表性TPI商品是Aurum，該產品由日本三井公司在上世紀九十年代開發(fā)成功，玻璃化溫度達到250℃，屬半結晶性TPI，耐溫級別比Ultem高，容易加工成型。國內一些聚酰亞胺生產廠家由于尚處于中試放大過程，生產極不穩(wěn)定，性能指標和國外同類產品比還有一定的差距。塑盟特（surmount）熱塑性聚酰亞胺，由于其技術領先、工藝合理，產品檢測指標已經可以和國外上述品牌所抗衡，在沖擊強度、熱變形溫度等主要指標更是略勝一籌。說明了我國熱塑性聚酰亞胺的產品質量已接近或超過了國際先進水平。目前國內僅杭州塑盟特科技有限公司、南京岳子化工有限公司等公司的生產技術穩(wěn)定成熟，并在多個領域替代了進口產品。

三

TPI的特性及應用

TPI的突出的特性是優(yōu)異的耐熱性能，其長期使用溫度達到230-240℃左右，玻璃化溫度問250℃；超強的尺寸穩(wěn)定性。聚酰亞胺的熱膨脹系數僅為50PPM/℃，具有很好的耐蠕變性；

力學性能優(yōu)異。聚酰亞胺拉伸強度為100MPA,沖擊強度為260KJ/㎡；TPI阻燃性好。氧指數達36-46，而且發(fā)煙率低，自熄性強；具有十分優(yōu)良的電絕緣性能和尺寸穩(wěn)定性；TPI具有優(yōu)良的耐油性和耐溶劑性；TPI材料具有良好的耐輻射性能，在航空航天方面有很大的應用。

熱塑性聚酰亞胺(TPI)是在傳統(tǒng)的熱固性聚酰亞胺(PI)的基礎上發(fā)展起來的具有良好的熱塑加工性能的特種工程塑料之一，它不僅可采用熱固性PI的所有加工方式成型，還可采用適合于熱塑性塑料的擠出和注塑的方法成型，因此特別適于一次成型結構復雜的制品，無需二次加工，解決了傳統(tǒng)熱固性PI成型加工困難、產品形式單一等問題。TPI往往是在合成PI的單體分子結構中引入柔性鏈或線性鏈段結構，從而改善PI的熱塑加工性能，但是，柔性鏈段的引入必然導致材料部分強度及高溫性能的下降，在一定程度上限制了其在高端領域(如：航空、航天)的應用.。