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      聚酰亞胺(PI)的耐溫性及其分類方法

            非結晶型聚酰亞胺基本力學狀態分為:玻璃態、高彈態和粘流態三種狀態。高彈態的聚酰亞胺隨著溫度的降低會發生由高彈態向玻璃態的轉變,這個轉變稱為玻璃化轉變,它的轉變溫度稱為玻璃化溫度Tg。如果高彈態材料溫度升高,高分子將發生由高彈態向粘流態的轉變,其轉變溫度稱為粘流溫度Tf。

            結晶型或半結晶型聚酰亞胺有熔點Tm,在Tm以上時,材料熔體粘度明顯降低,適合成型加工。

            熱變形溫度(HDT),是用專業檢測設備測試樣條,一定條件下達到設定的變形量的溫度點,常用熱變形、維卡溫度測定儀。

            還有聚酰亞胺常有個數據是Td5 ,Td10,這是聚酰亞胺的熱分解溫度,分別指聚酰亞胺熱分解5%和10%時的溫度。

            總結:1.對于非結晶型聚酰亞胺:長期工作溫度<最高使用溫度<熱變形溫度<Tg<Tf<td;長期工作溫度=Tg-20(至30)℃;最高    短期使用溫度:接近熱變形溫度(HDT)。

            對于結晶型聚酰亞胺:Tg<長期工作溫度<熱變形溫度<最高使用溫度<Tm<Tf<td;如果纖維增強后,長期工作溫度=(Tg+Tm)/2 ℃;最高短期使用溫度:接近熔點(Tm)。

            以上數據了解后,確定是想要知道什么溫度,根據聚酰亞胺的性能數據,自己就可以判斷聚酰亞胺的耐溫性,得到想要的溫度數據。

            聚酰亞胺自美國杜邦公司開始工業化生產后,現在很多國家開始研究儲備相關的技術。聚酰亞胺之所以這么熱,主要原因有:1.聚酰亞胺是高新技術產品,應用的前景極為高端和廣泛;2.新產品開發成功投入市場后一般都能獲得較高的利潤;3.聚酰亞胺在軍工和航空航天上面已經得到了廣泛的應用,誰如果能做的更好,可以銜接上,就可以更好的體現和獲得相應的價值(這也可能是部分高校和企業愿意開發這個產品的原因)。

            聚酰亞胺特種工程塑料分類方法有很多種,本文章只討論作為工程塑料上應用的聚酰亞胺,僅按照物理結構特性,化學結構特性兩個來分類說明。

            按照其物理特性可以分為結晶型和非晶型,大多數聚酰亞胺是非結晶型,只有很少結構的聚酰亞胺是結晶型和半結晶型。結晶型具有明顯的熔點,在熔點以上具有相對很低的熔體粘度和可加工性,是開發熱塑性聚酰亞胺時首選的結構類型。非結晶型聚酰亞胺因為沒有熔點,玻璃化溫度(Tg)以上熔體粘度仍然較高,一般采用模塑成型。

            按照化學特性常規上可以分為熱塑性和熱固性。熱塑性的就是像普通塑料可以加熱熔融,可以注塑,擠出,模塑成型,比如常州福潤特塑膠公司PI100系列,PI200系列,上海樹脂所的YS20,高崎的P100等。而熱固性的則是里面含有雙鍵或者乙炔基等基團,類似是不飽和樹脂,環氧樹脂等材料一樣,需要高溫或者加熱才能固化成型,比如雙馬來酰亞胺(BMI),含苯乙炔封端的聚酰亞胺等,主要用途是膠粘劑和復合材料。這里有個特例:PMDA+ODA結構的聚酰亞胺塑料,沒有明顯的加工熔點,不能用熱塑性材料加工方式,也不能用普通熱固性材料的那種加工方式,而是采用高溫高壓的方法或者粉末冶金的方法成型。實際上這個結構的材料,專家們一般認為可以定義為第三類:非塑性聚酰亞胺,如常州福潤特塑膠的PI300系列,樹脂所YS10,高崎的C-03等。


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