英 文 名 Polypyromellitimide,簡稱PMMI
1、發(fā)展史
1980年首次成功合成芳族聚酰亞胺，五十年代末期制備得到高分子量的芳族聚酰亞胺。1961年杜邦公司生產(chǎn)出聚均苯四甲酰亞胺薄膜（Kapton）。1964年開發(fā)生產(chǎn)聚均苯四甲酰亞胺膜塑料（Vespels）。1965年公開報(bào)道該聚合物的薄膜和模塑料，之后，粘合劑、涂料、泡沫和纖維相繼問世。六十年代中期，大量文獻(xiàn)涉及該聚合物的各有關(guān)方面。1977～1979年就有一千多篇有關(guān)稿件登載于美國化學(xué)文獻(xiàn)中，100多篇文獻(xiàn)向美國國家技術(shù)服務(wù)局登記。隨著電器、電子機(jī)器的小型化、輕量化，對(duì)耐熱性優(yōu)良的、電性能優(yōu)異的聚酰亞胺的需要量越來越多。1979年，美國消費(fèi)聚酰亞胺2200噸。就薄膜而言，東麗?杜邦公司的Kapton年生產(chǎn)能力為565噸，鐘淵化學(xué)公司在日本的Apical年生產(chǎn)能力為170噸，該公司與Allied-signal公司合作在美國有一年產(chǎn)150噸Apical生產(chǎn)裝置，還準(zhǔn)備在瑞士建設(shè)百噸級(jí)生產(chǎn)裝置。俄國報(bào)道不詳，從技術(shù)交流得悉，目前該國有一年產(chǎn)200多噸的生產(chǎn)裝置。美國年生產(chǎn)能力近2000噸。全世界擁有聚均苯四甲酰亞胺薄膜年生產(chǎn)能力近4000噸。日本對(duì)膜塑料的年需要量為20噸，估計(jì)美國年需要量200多噸。全世界總需要量為每年300多噸，預(yù)測(cè)今后將以每年10%的速度遞增。
我國對(duì)聚均苯四甲酰亞胺的研究始于1962年，1963年用于漆包線，1966年后薄膜、模塑料、粘合劑相繼問世，目前產(chǎn)量已達(dá)200多噸。
2、生產(chǎn)方法
加入一定量的二甲基乙酰胺到反應(yīng)釜內(nèi)，然后再加入4，4′-二氨基聯(lián)苯醚，待基本溶解后，加入均苯四甲酸二酐，反應(yīng)溫度控制在50℃左右，得到透明的聚酰胺酸頂聚物溶液。預(yù)聚物脫除溶劑后，經(jīng)300高溫脫水環(huán)化或加醋酐（脫水劑）、三乙胺（中和劑）成鹽沉淀，分離得到聚酰亞胺。
3、理化性能
模塑粉和模壓塑料的性能如下:
3.1模塑粉
外觀：淡黃色粉末
細(xì)度：≤250μm
表觀密度：≥0.35（克/cm3）
（0.5%鄰甲酚溶液，溫度35℃時(shí)測(cè)定）
3.2模壓塑料
外觀：琥珀色半透明
表面電阻率：≥1015Ω
體積電阻率：≥1016Ω?cm
壓縮強(qiáng)度：≥160MPa
彎曲強(qiáng)度：≥180MPa
沖擊強(qiáng)度：≥100kJ/m2
介電損耗角正切（106赫茲）1×10-3～5×10-3
介電常數(shù)（106赫茲）3.0～3.5
4、加工成型
4.1薄膜
目前國內(nèi)有兩種成型方法，即連續(xù)浸漬法和流延法。先在二甲基乙酰胺溶液中，制得濃度為15%～16%、比濃粘度20～50秒的聚酰胺酸溶液。然后，以多程浸膠機(jī)進(jìn)行浸漬操作，用0.05mm厚的鋁箔作連續(xù)載體。每浸一次都經(jīng)過烘烤干燥（180℃以下），除去溶劑，浸漬速度為3.5～6.5m/min。然后，在350℃下處理30～60分鐘，使聚酰胺酸膜脫水環(huán)化。待冷卻后，將聚酰亞胺化的薄膜從鋁箔上剝下，即得成品。若將聚酰胺酸溶液流延在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的不銹鋼基帶上，通過烘烤和高溫脫水環(huán)化，即可制取聚酰亞胺薄膜。
4.2模壓塑料
苯四甲酸二酐和4，4′-二氨基聯(lián)苯醚等摩爾反應(yīng)制備的15～20%高粘度聚酰胺酸溶液，再加入叔胺催化劑，加熱沉淀，除去溶劑，再經(jīng)300℃高溫處理，制成高比表面的模塑粉。最后，采用類似粉末冶金法，聚酰亞胺粉末加入模子中于300℃維持10分鐘，再加壓（275MPa）2分鐘，在保持壓力的條件下吹風(fēng)冷卻，至溫度低于200℃后，解除壓力，出模即可。
4.3纖維
聚均苯四甲酰亞胺纖維是由它的先母料聚酰胺酸的DMAC(二甲基乙酰胺)溶液,在氣態(tài)環(huán)境中干紡成聚酰胺酸纖維,在充分拉伸的情況下轉(zhuǎn)化成聚酰亞胺纖維,熱轉(zhuǎn)化后于550℃完成纖維拉伸。這樣制成的纖維其拉伸強(qiáng)度為0.45GPa，伸長率為11.7%，模量為6.4GPa。
4.4涂料
聚酰胺酸可用作涂料材料。將其涂布到電線上，熱轉(zhuǎn)化成聚酰亞胺，即可產(chǎn)生一種重要的線纜涂料。前述的Pyre ML和Pyralin均屬此類聚均苯四甲酰亞胺涂料。
5、應(yīng)用領(lǐng)域
聚均苯四甲酰亞胺薄膜可用于電動(dòng)機(jī)、變壓器線圈的絕緣層和絕緣槽襯。與氟樹脂復(fù)合的薄膜，可用于航空電纜、扁平軟性電纜和電導(dǎo)體的包封材料。與銅箔復(fù)合的復(fù)銅板，可用作撓性印刷電纜、單層板和多層板、計(jì)算機(jī)打印頭上的軟帶、應(yīng)變片上的接線柱等。
模塑料可用于特種條件下的精密零件、耐高溫自潤滑軸承、壓縮機(jī)活塞環(huán)、密封圈、鼓風(fēng)機(jī)葉輪等。還可用于液氨接觸的閥門零件、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)燃料系統(tǒng)的零件。
聚酰亞胺粘合劑可用于火箭、噴氣機(jī)翼的粘接以及金剛砂磨輪的粘接。
輕質(zhì)耐燃彈性泡沫塑料可用于飛機(jī)座墊。
纖維可做中空纖維，用于分離混合氣體。
6、開發(fā)動(dòng)向
聚均苯四甲酰亞胺薄膜占其用途的75%。今后不僅用作絕緣薄膜，而且功能膜尤其是氣體分離膜將會(huì)有大的發(fā)展。復(fù)銅箔應(yīng)用也越來越廣泛，應(yīng)用比例將逐漸增加。
膜塑料將進(jìn)一步提高高溫的強(qiáng)度、伸長率和沖擊強(qiáng)度，以滿足苛刻環(huán)境中的應(yīng)用要求。
