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聚乙烯蜡(PE)的应用范围介绍

聚乙烯蜡(PE)的应用范围介绍
聚乙烯蜡(PE)的应用范围介绍

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聚乙烯蜡(PE)的应用范围介绍

聚乙烯蜡(PE)

聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯。其特点是软化点较高(100℃以上),接近于高分子量聚乙烯,而熔融粘度和硬度则接近于石蜡。作为润滑剂,其化学性质稳定、电性能良好。聚乙烯蜡与聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶相溶性好。能改善聚乙烯、聚丙烯、ABS的流动性和聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脱模性。对于PVC和其它的外部润滑剂相比,聚乙烯蜡具有更强的内部润滑作用。此外,也可用于油墨、纸张、浓缩母料、生物双解母料、地膜和蜡烛等。也可用于油漆及热熔胶,粘结剂等。

氧化聚乙烯蜡(OPE)

氧化聚乙烯分子链上带有一定量的羟基,它们与极性树脂的相溶性就得到显著改善,优于聚乙烯蜡。与橡胶、塑料、石蜡等材料有很好的相溶性。对PVC内、外润滑作用比较平衡;在硬质透明PVC配方中添加氧化聚乙烯蜡其润滑性优于其它润滑剂。酸值大于13的可做为乳化型。

使用范围:

1.在色母料加工中做内分散剂

2.能提高蜡制品的软化点,增加蜡制品的强度使表面光泽度好,蜡烛点燃时,燃烧安全,明亮无黑烟

3.PVC异型材、管材、塑胶成型加工过程中作内润滑剂,能提高塑料制品的韧性、使制品表面光滑,合格率高。

4.在PVC薄膜生产过程中,能提高薄膜的光泽及透明度,能提高薄膜的纵横向韧性

5.可做油墨、油漆的分散剂,有良好的防沉作用,使印刷品有好的光泽和立体感

纳米材料的特性及相关应用

纳米材料的研究属于一种微观上的研究,纳米是一个十分小的尺度,而一些物质在纳米级别这个尺度,往往会表现出不同的特性。纳米技术就是对此类特性进行研究、控制。那么,关于纳米材料的特性及相关应用有哪些呢?下面就来为大家例举介绍一下。 一、纳米材料的特性 当粒子的尺寸减小到纳米量级,将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。比方说:被广泛研究的II-VI族半导体硫化镉,其吸收带边界和发光光谱的峰的位置会随着晶粒尺寸减小而显著蓝移。按照这一原理,可以通过控制晶粒尺寸来获得不同能隙的硫化镉,这将大大丰富材料的研究内容和可望获得新的用途。我们知道物质的种类是有限的,微米和纳米的硫化镉都是由硫和镉元素组成的,但通过控制制备条件,可以获得带隙和发光性质不同的材料。也就是说,通过纳米技术获得了全新的材料。纳米颗粒往往具有很大的比表面积,每克这种固体的比表面积能达到几百甚至上千㎡,这使得它们可作为高活性的吸附剂和催化剂,在氢气贮存、有机合成和环境保护等领域有着重要的应用前景。对纳米体材料,我们可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。“更轻”是指借助于纳米材料和技术,我们可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件,减小器件的体

积,使其更轻盈。如现在小型化了的计算机。“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等),对纳米陶瓷来说,纳米化可望解决陶瓷的脆性问题,并可能表现出与金属等材料类似的塑性。 二、纳米材料的相关应用 1、纳米磁性材料 在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质,纳米粒子尺寸小,具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性,用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好,而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体,用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。 2、纳米陶瓷材料 传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动,材料质脆,烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小,晶粒容易在其他晶粒上运动,因此,纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性,这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形,然后做表面退火处理,就可以使

浅析PE蜡的特点及应用范围

对于PE蜡这个名词可能还有朋友不了解,这里就先介绍下什么是PE 蜡, PE蜡就是低分子量的聚乙烯,分子量一般2000~5000左右,石蜡碳原子数约为18~ 30的烃类混合物,主要组分为直链烷烃(约为80%~95%),还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量20%以下)。那么了解了 PE蜡后我们就言归正传,回到主题,介绍下PE蜡的主要特点及适用范围! PE蜡主要特点: 具有粘度低,软化点高,硬度好等性能,无毒,热稳定性好,高温挥发性低,对颜料的分散性,既有极优的外部润滑性,又有较强的内部润滑作用,可提高塑料加工的生产效率,在常温下抗湿性能好,耐化学药品能力强,电性能优良,可改善成品的外观。 PE蜡产品图片 PE蜡适用范围: 由于具有十分优异的外部润滑作用和较强的内部润滑作用,与聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等树脂相溶性好的特点,可作为其在挤出、压延、注射加工中的润滑剂。可提高加工效率,防止和克服薄膜、管材、片材粘结,提高成品的平滑度和光泽度,改善成品外观。 作为多种热塑性树脂的浓色母料分散剂及填充母料、降解母料的润滑分散剂,可改善HDPE、PP和PVC等的加工性能、表面光泽性、润滑性和热稳定性。 用作电缆绝缘材料的润滑剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便利。

作为橡胶加工助剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便利。 耐光和化学性能好,可作颜料的载体,可改进油漆、油墨的耐磨性,改善颜料和填料的分散性,防止颜料沉底,可作油漆、油墨的平光剂。作为天然或合成纤维的柔软剂和润滑剂,改善耐磨性、撕裂强度、防皱力和免烫衣服的缝纫性,减低针切和调整触感度。 可提高纸张的光泽度、持久度、硬度和抗磨损性,可增长耐水及耐药性等,增加纸张美感。 可加入各种石蜡中提高其性能.优良的电绝缘体性能,加入绝缘油、石蜡或微晶质石蜡中,使其软化温度升高、粘度和绝缘性能提高,可用于电缆绝缘,电容器和变压器绕组的防潮涂层。 此外,还可用于制造皮鞋油、蜡烛、蜡笔、化妆品、皮革剂、热熔胶粘剂等。 主要适用范围:可广泛应用于制造色母粒、造粒、塑钢、PVC管材、热熔胶、橡胶、鞋油、皮革光亮剂、电缆绝缘料、地板蜡、塑料型材、油墨、注塑等产品。

聚乙烯蜡的生产方法

聚乙烯蜡--生产方法 一、引言 在聚乙烯生产过程中,会产生少量的低聚物即低相对分子质量聚乙烯,又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到应泛的应用。正常生产中,这部分蜡作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加工中,它可以增加产品的光译和加工性能。高分子蜡是*良好的钝感剂,同时也可作塑料、颜料的分散润滑剂,瓦楞纸防潮剂,热熔粘合剂及地蜡,汽车美容蜡等。 二、化学性质 聚乙烯蜡R-(CH 2-CH 2 )n-CH 3 ,分子量1000-5000,是白色、无味、无臭的 惰性物质,可在104-130℃下熔融,也可以在高温时溶解于溶剂和树脂中,但在降温时仍会析出,它的析出细度与冷却速度有关:慢速冷却得到较粗的颗粒 (5-10u),快速冷却析出较细的颗粒(1.5-3u)。在粉末涂料的成膜过程中,当涂膜冷却,聚乙烯蜡从涂液中析出,形成细微颗粒,浮在涂膜表面,起到纹理、消光、滑爽、抗擦划伤作用;适当地选择微粉蜡和涂料体系可得到各种花纹。 三、技术发展 微粉技术是近10年发展起来的一项高新技术,一般把粒径小于0.5μm的粒子称为超微粒子20μm以下的称为微粒子,超微粒子的集合体称为超微粉体。 高分子微粒制备主要有了3种途径:一是由粗粒子出发,用机械粉碎法,蒸发凝缩法和熔融法等物理的方法;二是利用化学试剂的作用,使形成的各种分散状态的分子逐渐长成期望大小的微粒,可分为溶解和乳化两种分散方法;三是直接调节聚合或降解制备。如PMMA微粉、可控分子量PP、分散聚合制备PS微粒子、热裂解成辐射裂解制PTFE微粉。我们在国内首先制备出PE蜡微粉,经上海市粉体工程中试基地测定达到国外同类产品先进水平。主要工艺过程是物理方法。 (一)PE Wax微粉的应用 1、涂料用聚乙烯蜡可以制备高光泽溶剂性涂料水性涂料、粉未涂料、罐头涂料、UV固化、金属装饰涂料等,还可以作为纸板等日用防潮涂料。 2、油墨、套印光油、打印油墨。PEWax可以用来制备凸版水性油墨,溶剂性凹版油墨,石印/胶印、油墨、套印光油等。 3、化妆品、个人护理品。PEWax可以作为粉饼、防汗剂/祛臭剂原材料。 4、卷材用微粉蜡。卷材用蜡有两个要求:即在提高涂膜表面滑度和硬度时,不能影响涂料的流平和对水的敏感性。 5、热熔粘合剂。PEWax微粉可以制备烫印用热熔粘合剂。

聚酰亚胺薄膜的性质及应用

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.docsj.com/doc/5814509373.html,)聚酰亚胺薄膜的性质及应用 变宝网11月14日讯 聚酰亚胺薄膜是一种耐高温电机电器绝缘材料,表现为黄色透明,它主要分成均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类,有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能,可在250~280℃空气中长期使用。 一、聚酰亚胺薄膜的化学性质 聚酰亚胺化学性质稳定。聚酰亚胺不需要加入阻燃剂就可以阻止燃烧。一般的聚酰亚胺都抗化学溶剂如烃类、酯类、醚类、醇类和氟氯烷。它们也抗弱酸但不推荐在较强的碱和无机酸环境中使用。某些聚酰亚胺如CP1和CORIN XLS是可溶于溶剂,这一性质有助于发展他们在喷涂和低温交联上的应用。 二、聚酰亚胺薄膜的物理性质 热固性聚酰亚胺具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能,通常为橘黄色。石墨或玻璃纤维增强的聚酰亚胺的抗弯强度可达到345 MPa,抗弯模量达到20GPa.热固性聚酰亚胺蠕变很小,有较高的拉伸强度。聚酰亚胺的使用温度范围覆盖较广,从零下一百余度到两三百度。

三、聚酰亚胺薄膜的应用 聚酰亚胺薄膜是聚酰亚胺最早的商品之一,用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。主要产品有杜邦Kapton,宇部兴产的Upilex系列和钟渊Apical。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底版。IKAROS的帆就是使用聚酰亚胺的薄膜制和纤维作的在火力发电部门,聚酰亚胺纤维可以用于热气体的过滤,聚酰亚胺的纱可以从废气中分离出尘埃和特殊的化学物质。 涂料:作为绝缘漆用于电磁线,或作为耐高温涂料使用。 先进复合材料:用于航天、航空器及火箭部件。是最耐高温的结构材料之一。例如美国的超音速客机计划所设计的速度为2.4M,飞行时表面温度为177℃,要求使用寿命为60000h,据报道已确定50%的结构材料为以热塑型聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材料,每架飞机的用量约为30t。 纤维:弹性模量仅次于碳纤维,作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。中国长春有生产各种聚酰亚胺产品。 泡沫塑料:用作耐高温隔热材料。 工程塑料:有热固性也有热塑型,热塑型可以模压成型也可以用注射成型或传递模塑。主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。广成聚酰亚胺材料已开始应用在压缩机旋片、活塞环及特种泵密封等机械部件上。

纳米技术的应用与前景

纳米技术的应用与前景 纳米技术作为一种高新科技,我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技,有着我们未所发掘到潜能与实用价值,在这个世代,各种技术的发展迅速,随着纳米技术的进一步发展,可以作为一种催化剂,促使各行各业的迅猛发展。 纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米(一种长度计量单位,等于1/1000,000,000米)尺度附近的物质,其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”,其具体定义见词条“纳米科技”。 纳米技术目前已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲,包括如下领域: 1、纳米技术在新材料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 尽管从理论到实践是一个相当困难的过程,但纳米技术已经证明,可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体,使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式,如IBM 公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图、或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。纳米材料的应用有着诱人的技术潜力,它的应用范围包括从制造工业、航天工业到医学领域等。美国全国科学基金会曾发表声明说:“当我们进入21世纪时,纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响,至少如同20世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”科学家们预计,纳米技术在新世纪中的应用前景广阔,已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域,信息技术与纳米技术的关系已密不可分。 从纳米科技发展的历史来看,人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究,则是1959年,这一年,著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为,能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器,而这较小的机器又可制作更小的机器,这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。 在70年代末,美国MIT(麻省理工大学)的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初,德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒,并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来,这些研究都属于纳米材料的初步探索。 科学家预言,尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入使用。学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。纳米机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成,碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子,其强度是钢的100倍,直径只有头发的五万分之一。美国康奈尔大学的研究人员利用有机物和无机物组件开发出一个分子大小的马达,一些人称之为纳米技术领域的“T型发动机”。 纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学,因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业,是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段,按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理

聚乙烯腊性能及用途

聚乙烯腊PEWAX性能及用途 在聚乙烯生产过程中,会产生少量的低聚物即低相对分子质量聚乙烯,又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到应泛的应用。正常生产中,这部分蜡作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加工中,它可以增加产品的光译和加工性能。高分子蜡是炸药良好的钝感剂,同时也可作塑料、颜料的分散润滑剂,瓦楞纸防潮剂,热熔粘合剂及地蜡,汽车美容蜡等。 高分子蜡是一种无毒、无味、无腐蚀、白色或略带微黄的固体,相对分子质量为1800-8000。具有良好的化学稳定性,在室温下抗温性、耐药性和电气性优异,应用范围比较广,可作为氯化聚乙烯的原料、塑料的改性剂,纺织品的涂布剂以及改善原油和燃料油粘性的添加剂 高分子蜡在涂料中的应用及作用机理 涂料用蜡主要以添加剂的形式加入,蜡类添加剂一般以水乳液形式存在,最初是用于改善涂膜的表面防扩性能。主要包括提高涂膜的平滑性、抗划性以及改善防水性。此外,它还可以影响涂料的流变性能,它的加入可以使金属闪光漆中铝粉这类的固体颗粒的取向变得均匀。在无光漆中它可以作为消光剂,根据其粒径和粒径分布,蜡类添加剂的消光效力也各不相同。因此,蜡添加剂即有适于有光漆的也有适用于无光漆的。微晶化改性聚乙烯蜡,可用于改善水性工业涂料的表面性质。如Ffka-906,加入后平滑性、抗粘连性、抗划伤性及消光作用都有加强,而且可以有效抑制颜料沉淀。添加量为0.25%-2.0%。 1应用方式 蜡的使用方法常见的有四种: 1、熔融法:以溶剂在密闭、高压的容器下加热熔融,然后在适当的冷却 条件下出料,获得成品;缺点是质量不易控制,操作成本高且危险,同时某些蜡并不适用这种方法。 2、乳化法:可得又细又圆的粒子,适用于水性系统,但所加入的表面活性剂会对涂膜的耐水性造成影响。 3、分散法:将蜡加入树蜡/溶液中,利用球磨机、滚筒或其他分散设备分散;缺点是难获得高质量的产品,且成本高。

聚乙烯蜡(PE蜡)详解

聚乙烯蜡(PE蜡) 聚乙烯蜡(PE蜡),又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用。正常生产中,这部分蜡作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加工中,它可以增加产品的光泽和加工性能。作为润滑剂,其化学性质稳定、电性能良好。聚乙烯蜡与聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶相溶性好。能改善聚乙烯、聚丙烯、ABS的流动性和聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脱模性。对于PVC和其它的外部润滑剂相比,聚乙烯蜡还具有更强的内部润滑作用。 质量指标 外观:白色,粉末状/片状/块状 密度:0.93 – 0.98 用途及行业 1.浓色母料与填充母粒在色母料加工中做分散剂,广泛用于聚烯烃色母粒。与聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等树脂有很好的相溶性,并具有十分优异的外部润滑和内部润滑作用。 2. PVC型材,管材,复合稳定剂在PVC异型材,管材,管件,PE.PP成型加工过程中做分散剂,润滑剂和光亮剂,增强塑化程度,提高塑料制品的韧性和表面光滑度.并在PVC 复合稳定剂的生产中广泛应用。 3. 油墨耐光和化学性能好,可作颜料的载体,可改进油漆、油墨的耐磨性,改善颜料和填料的分散性,有良好的防沉降作用,可作油漆、油墨的平光剂,使制品有好的光泽和立体感。 4 蜡制品广泛用于地板蜡,汽车蜡,上光蜡,蜡烛,蜡笔等各种蜡制品的生产中,提高蜡制品的软化点,增加其强度及表面光泽度。 5. 电缆料用作电缆绝缘材料的润滑剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便利。

6. 热熔制品用于各种热熔胶,热固性粉末涂料,马路标志漆,划线漆的,做分散剂,有良好的防沉降作用,并使制品有好的光泽和立体感。 7 橡胶作为橡胶加工助剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便利,提高产品脱膜后的表面光亮度及光滑度。 8 化妆品使制品有好的光泽和立体感。 9 注塑节省机器动力润滑作用,增强制品表面光泽度。 类型与价格 目前国内市场上具体蜡种分为: 第一种:国内造假蜡 第二种:废塑料,回收料裂解蜡 第三种:低聚物 第四种:新料裂解蜡 第五种:韩国蜡,泰国蜡 第六种:美国霍尼威尔,德国巴斯夫,德国克来恩 第七种:气体合成蜡 1.聚乙烯加石蜡,或硬脂酸和碳酸钙. 这样的蜡甚至多为可笑的聚乙烯(新料或颜色较好的回收料,非产品等)加石蜡磨成粉,即称为聚乙烯蜡,据某些人说效果还很好,真不明白,相信很多很多技术人员也不会明白的;更有甚者因为石蜡价格近万元时,单纯用石蜡和聚乙烯回收料造假已不合算,因而加入大量碳酸钙以降低成本。所以说虽然所谓国产裂解蜡的市场价是8000-12000元之间,而实际的使用价却在23000-30000元之间,因为花过万元买的只是那40%左右的石蜡有效成份,低聚物要么温度一高就飞了,要么就成了无效杂质,而且因为石蜡蒸发气化使得生产环境极度恶化并无形中增加成本,偏离了使用聚乙烯蜡的初衷,用这种所谓聚乙烯蜡不如直接用石蜡. 2.废塑料裂解蜡 因为大多数国产裂解蜡都是直接使用废塑料裂解而成,所以其分子量不可保证,成分不能保证,例如钙粉陶土等填充,抗氧剂,漂白剂,阻燃剂,润滑剂等各种加工添加剂,加工中会炭化,其固体可见杂质在1%-30%之间,降解成份10-50%左右,因而多为黑色,褐色,黄色,绿色.恶味浓重,这样的蜡只能用于黑色母的生产,下水管道,垃圾袋,塑料托盘等,效果不错,但是生活用品肯定不能用;这个蜡现在价位在几千块,学名:”垃圾蜡、黑蜡、绿蜡、回料蜡”。根据颜色深浅,杂质多少,异味大小,价位3000-8000元。3.低聚物蜡 进口中东地区各国低聚物混杂废料,内含各种溶剂,低分子物质,固体杂质,通常含水并溶剂15-25%,另易挥发低分子含量高,表现为软,黄,无好光泽,观感. 1)用烘干设备烘干就卖算一种---------一般滴熔点30至95℃,极易析出; 2)烘干后再加其他回收料及其他助剂(比如聚丙烯颗粒)从而提高熔点和硬度后, 外卖算一种--------熔点不好说; 3)烘干后再用蒸馏设备蒸馏精制算一种----------一般滴熔点80至103℃(聚乙烯生产 工艺所致,熔点无法提高。且因其闪点低,高温易起火爆炸,所以无法更精制,近两年就有多家公司爆炸起火,且为了降低成本,添加很多其他非有益物质降低成本,副作用大,性能有限); 价位8000-15000元

聚酰亚胺科普材料

聚酰亚胺 一、概述 英文名:Polyimide ;简称:PI 。 聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物,可分为均苯型PI、可溶性PI、聚酰胺-酰亚胺(PAI)和聚醚亚胺(PEI)四类。聚酰亚胺是目前已经工业化的高分子材料中耐热性最高的品种,具有耐高温、耐低温、机械性能优越、耐有机溶剂、耐辐射、介电性能良好、无毒等诸多特性,可以作为薄膜、涂料、塑料、复合材料、胶粘剂、泡沫塑料、纤维、分离膜、液晶取向剂、光刻胶等产品,被称为“解决问题的能手”,已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。在国家《新材料产业“十二五”发展规划》中,聚酰亚胺被列为重点发展的先进高分子材料。 一、性能 1、全芳香聚酰亚胺按热重分析,其开始分解温度一般都在500℃左右。由联苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺,热分解温度达600℃,是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。 2、聚酰亚胺可耐极低温,如在-269℃的液态氦中不会脆裂。 3、聚酰亚胺具有优良的机械性能,未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上,均苯型聚酰亚胺的薄膜(Kapton)为170Mpa以上,而联苯型聚酰亚胺(Upilex S)达到400Mpa。作为工程塑料,弹性膜量通常为3-4Gpa,纤维可达到200Gpa,据理论计算,均苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的纤维可达 500Gpa,仅次于碳纤维。

4、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂,对稀酸稳定,一般的品种不大耐水解,这个看似缺点的性能却使聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点,即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺,例如对于Kapton薄膜,其回收率可达80%-90%。改变结构也可以得到相当耐水解的品种,如经得起120℃,500 小时水煮。 5、聚酰亚胺的热膨胀系数在2×10-5-3×10-5/℃,南京岳子化工YZPI热塑性聚酰亚胺3×10-5/℃,联苯型可达10-6/℃,个别品种可达10-7/℃。 6、聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能,其薄膜在5×109rad快电子辐照后强度保持率为90%。 7、聚酰亚胺具有良好的介电性能,介电常数为3.4左右,引入氟,或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中,介电常数可以降到2.5左右。介电损耗为10-3,介电强度为100-300KV/mm,广成热塑性聚酰亚胺为300KV/mm,体积电阻为1017Ω·cm。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持在较高的水平。 8、聚酰亚胺是自熄性聚合物,发烟率低。 9、聚酰亚胺在极高的真空下放气量很少。 10、聚酰亚胺无毒,可用来制造餐具和医用器具,并经得起数千次消毒。有一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性,例如,在血液相容性实验为非溶血性,体外细胞毒性实验为无毒。 二、合成工艺 聚酰亚胺品种繁多、形式多样,在合成上具有多种途径,主要包

纳米材料新进展及应用

纳米材料应用的新进展 来源:全球电源网 世界上已经研制成功四种贮氢合金材料:即稀土镧镍系、铁一钛系、镁系以及钒、铌、锆等多元素系合金材料。但它们全都是非纳米材料。最近几年世界各国在大力开发纳米贮氢电极材料,一系列纳米贮氢材料不断问世。它们的进展为更好利用氢能带来了福音。目前开发的主要材料系列有镁镍合金、碳纳米管和纳米铁钛合金。三种纳米材料的开发已经形成热潮。美洲和欧洲国家开发工作最集中的是镍金属氢化物电池用的镁镍合金和碳纳米管,其次是燃料电池用的铁钛合金及碳纳米管。包括中国在内的亚洲国家开发纳米镁镍合金主要是针对镍金属氢化物电池的应用,开发纳米铁钛合金及碳纳米管主要是针对燃料电池的应用。在开发金属氢化物储氢方面,过去的主要问题是贮氢量低,成本高及释氢温度高。现在在开发纳米储氢材料过程中这些问题仍是值得注意的问题。本文介绍目前科研人员针对上述问题开发纳米储氢材料方面的进展。1 镁镍合金开发继续升温镁系贮氢合金是最具开发前途的贮氢材料之一,所以目前开发最热的是镁镍合金。镁镍合金成本低,其贮氢质量高,若以CD ( H )代表合金贮氢的质量分数, 理论上纯镁的质量分数为7.6% ,而稀土LaNi5 的只有1.4% ,钛系TiFe 只为1.9%。这就是形成镁系合金开发热潮的原因。以前主要使用熔铸法和快速凝固法生产镁合金。能够体现出高技术的发展水平是现在的机械研磨技术。也就是先在600 C以上使镁与镍形成合金,经过检测确定是Mg2Ni合金以后,然后进行机械研磨。目前普遍用机械研磨法生产多元纳米贮氢合金、纳米复合贮氢合金。新型纳米镁镍合金同稀土系、钛系和锆系贮氢材料相比具有许多优点。镁系合金中最典型的是Mg2Ni 合金。其氢化物Mg2NiH4 合金贮氢量为3.6%。1.1 代换镁的金属呈增加趋势国内外制备传统镁系合金采取的措施是添加铝、铁、钴、铬、钒、锰、铜、钛及镧等元素来替换镁,使其形成多元镁镍合金。第二种是将 纯镁粉与低稳定性的贮氢合金复合。第三种是把镁系合金与别的合金混合制成复 合贮氢材料。最后就是将负极浸入铜、镍-硼或镍-磷等镀液里,使镀上一层金属膜,镀

聚酰亚胺

展开 1 名 词 定 义 2 介 绍 3 概 述 4 分 类

. 1 缩聚型聚酰亚胺 4 . 2 加聚型聚酰亚胺 4 . 3 子类 5 性能 6 质量指标

合 成 途 径 8 应 用 9 展 望 1名词定义 中文名称: 聚酰亚胺 英文名称: polyimide,PI 定义: 重复单元以酰亚胺基为结构特征基团的一类聚合物。具有耐高温、耐腐蚀和优良的电性能。 应用学科: 材料科学技术(一级学科);高分子材料(二级学科);塑料(二级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 2介绍 聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一,耐高温达400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃, 无明显熔点,高绝缘性能,103 赫下介电常数4.0,介电损耗仅0.004~0.007,属F至H级绝缘材料。

英文名:Polyimide 简称:PI 聚酰亚胺 聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物,其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。近来,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认识,被称为是"解决问题的能手"(protion solver),并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。 4分类 4.1缩聚型聚酰亚胺 缩聚型芳香族聚酰亚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应而制得的。由于缩聚型聚酰亚胺的合成反应是在诸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸点质子惰性的溶剂中进行的,而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺,这些高沸点质子惰性的溶剂在预浸料制备过聚酰亚胺 程中很难挥发干净,同时在聚酰胺酸环化(亚胺化)期间亦有挥发物放出,这就容易在复合材料制品中产生孔隙,难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料的基体树脂,主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。 4.2加聚型聚酰亚胺 由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点,为克服这些缺点,相继开发出了加聚型聚酰亚胺。目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺,应用时再通过不饱和端基进行聚合。 ①聚双马来酰亚胺 聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。它与聚酰亚胺相比,性能不差上下,但合成工艺简单,后加工容易,成本低,可以方便地制成各种复合材料制品。但固化物较脆。 ②降冰片烯基封端聚酰亚胺树脂 其中最重要的是由NASA Lewis研究中心发展的一类PMR(for insitu polymerization of monomer reactants, 单体反应物就地聚合)型聚酰亚胺树脂。RMR型聚酰亚胺树脂是将芳香族四羧酸的二烷基酯、芳香族二元胺和5 -降冰片烯-2,3-二羧酸的单烷基酯等单体溶解在一种尝基醇(例如甲醇或乙醇)中,为种溶液可直接用于浸渍纤维。 4.3子类 聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物,英文名Polyimide(简称PI),可分为均苯型P I,可溶性PI,聚酰胺-酰亚胺(PAI)和聚醚亚胺(PEI)四类。

纳米材料及其应用前景

纳米材料及其应用前景 摘要:21世纪,纳米技术、纳米材料在科技领域将扮演重要角色。纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术之一。本文简要地概述了纳米材料的基本特性以及其在力学、磁学、电学、热学等方面的主要应用,并简单展望了纳米材料的应用前景。 关键词:纳米材料;功能;应用; 一、纳米材料的基本特性 所谓纳米材料是指材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料。由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题,可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增 殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳米材料中位错滑移和 增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50 多年历史,由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直 难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时,其韧性、 强度、硬度大幅提高,使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。 使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油 钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用 变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面 有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作 用,从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的 隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体 器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管,表现出很好的晶体三极管 放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性,成功研制出了室 温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展,已经成功研 制出由碳纳米管组成的逻辑电路。

聚乙烯蜡 E蜡 详解

聚乙烯蜡(P E蜡) 聚乙烯蜡(PE蜡),又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用。正常生产中,这部分蜡作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加工中,它可以增加产品的光泽和加工性能。作为润滑剂,其化学性质稳定、电性能良好。聚乙烯蜡与聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶相溶性好。能改善聚乙烯、聚丙烯、ABS的流动性和聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脱模性。对于PVC和其它的外部润滑剂相比,聚乙烯蜡还具有更强的内部润滑作用。 质量指标 外观:白色,粉末状/片状/块状 密度:0.93 – 0.98 用途及行业 1.浓色母料与填充母粒在色母料加工中做分散剂,广泛用于聚烯烃色母粒。与聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等树脂有很好的相溶性,并具有十分优异的外部润滑和内部润滑作用。 2. PVC型材,管材,复合稳定剂在PVC异型材,管材,管件,PE.PP成型加工过程中做分散剂,润滑剂和光亮剂,增强塑化程度,提高塑料制品的韧性和表面光滑度.并在PVC复合稳定剂的生产中广泛应用。 3. 油墨耐光和化学性能好,可作颜料的载体,可改进油漆、油墨的耐磨性,改善颜料和填料的分散性,有良好的防沉降作用,可作油漆、油墨的平光剂,使制品有好的光泽和立体感。 4 蜡制品广泛用于地板蜡,汽车蜡,上光蜡,蜡烛,蜡笔等各种蜡制品的生产中,提高蜡制品的软化点,增加其强度及表面光泽度。 5. 电缆料用作电缆绝缘材料的润滑剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便利。 6. 热熔制品用于各种热熔胶,热固性粉末涂料,马路标志漆,划线漆的,做分散剂,有良好的防沉降作用,并使制品有好的光泽和立体感。 7 橡胶作为橡胶加工助剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便

纳米材料的热学特性

纳米材料的热学特性 【摘要】:纳米材料的应用及其广泛,涉及到各个领域。本文将从纳米材料的热容,晶格参数,结合能,内聚能,熔点,溶解焓,溶解熵及纳米材料参与反应时反应体系的化学平衡等方面对纳米材料的热学性质的研究进行阐述,并对纳米材料热学的研究和应用前景进行了展望。 【关键词】:纳米材料热学特性发展前景 【正文】: (一)纳米材料 纳米材料是一种既不同于晶态,又不同于非晶态的第三类固体材料,通常指三维空间尺寸至少有一维处于纳米量级( 1 n m~1 0 0 n m)的固体材料。由于纳米材料粒径小,比表面积大,处于粒子表面无序排列的原子百分比高达l 5 ~5 0 %。纳米粒子的这种特殊结构导致其具有不同于传统材料的物理化学特性。 纳米材料的高浓度界面及原子能级的特殊结构使其具有不同于常规块体材料和单个分子的性质,纳米材料具有表面效应,体积效应,量子尺寸效应宏观量子隧道效应等,从而使得纳米材料热力学性质具有特殊性,纳米材料的各种热力学性质如晶格参数,结合能,熔点,熔解焓,熔解熵,热容等均显示出尺寸效应和形状效应。可见,纳米材料热力学性质在各方面均显现出与块体材料的差异性,研究纳米材料的热力学性质具有极其重要的科学意义和应用价值。 (二)热学特性 一热容 1996年,在低温下测定了纳米铁随粒度变化的比热,发现与正常的多晶铁相比,纳米铁出现了反常的比热行为,低温下的电子比热系数减50 %。1998年,通过研究了粒度和温度对纳米粒子热容的影响,建立了一个预测热容的理论模型,结果表明:过剩的热容并不正比于纳米粒子的比表面,当比表面远小于其物质的特征表面积时,过剩的热容可以认为与粒度无关。2002年,又把多相纳米体系的热容定义为体相和表面相的热容之和,因为表面热容为负值,所以随着粒径的减小和界面面积的扩大,将导致多相纳米体系总的热容的减小,二.晶格参数,结合能,内聚能 纳米微粒的晶格畸变具有尺寸效应,利用惰性气体蒸发的方法在高分子基体上制备了1. 45nm 的pd纳米微粒,通过电子微衍射方法测试了其晶格参数,发现Pd 纳米微粒的晶格参数随着微粒尺寸的减小而降低。结合能的确比相应块体材料的结合能要低。通过分子动力学方法,模拟Pd 纳米微粒在热力学平衡时的稳定结构,并计算微粒尺寸和形状对 晶格参数和结合能的影响,定量给出形状对晶格参数和结合能变化量的贡献研究表明:在一定的形状下,纳米微粒的晶格参数和结合能随着微粒尺寸的减小而降低,在一定尺寸时,球形纳米微粒的晶格参数和结合能要高于立方体形纳米微粒的相应量。 三纳米粒子的熔解热力学 熔解温度是材料最基本的性能,几乎所有材料的性能如力学性能,物理性能以及化学性能都是工作温度比熔解温度( T /Tm )的函数,除了熔解温度外,熔解焓和熔解熵也是描述材料熔解热力学的重要参量;熔解焓表示体系在熔解的过程中,吸收热量的多少,而熔解熵则是体系熔解过程中熵值的变化。几乎整个熔解热力学理论就是围绕着熔解温度,熔解熵和

氧化聚乙烯蜡在沥青改性中的应用

氧化聚乙烯蜡在沥青改性中的应用 在公路建设中,由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能,而且建设速度快,维修方便,因此,沥青材料已经成为公路路面的最主要建筑材料之一。随着交通运输的发展,交通量增大,载重量提高,原有沥青路面由于载荷能力较小而易损坏。随着我国国民经济的几十年高速发展,交通量迅速增加,车辆大型化、超载严重,沥青混凝土路面面临严峻考验。国内外道路建设的发展需要对沥青混凝土路面的质量提出了越来越高的要求,不但希望沥青道路“夏季不变形,冬季不开裂”,即在高温下具有良好的额抗车辙能力,同时在低温下又具有较高的抗裂性,而且希望路面具有较强的吸收交通噪音能力,以满足重交通流量、高等级公路和城市交通的不同需要。目前,国外发达国家在道路用沥青中已开始使用氧化聚乙烯蜡改性剂,并起到了良好的应用效果,而国内近几年刚开始研究使用。 车辙是沥青路面在高温季节由于车辆反复碾压在同一个方向车轮集中通过位置所形成的连续性纵向沟槽形变,其深度一般在几毫米到几厘米,甚至在汽车载荷反复作用下产生竖直方向的永久变形,特别是在高温季节,这种情况更容易发生,它已成为沥青路面最严重和最普遍的破坏。 氧化聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性和耐磨性,化学稳定性好与沥青有良好的相溶性,作为沥青改性剂能迅速与沥青结合,改善沥青组分,而不必担心状态改变时会从沥青中析出,可在沥青混合搅拌过程中快速、均匀熔融分散,提高沥青的黏度,使沥青抵抗流动的能力提高,显著提高沥青混合料抗车辙性能,同时满足沥青混合料其他性能要求。与原始沥青相比,采用氧化聚乙烯蜡改性后的沥青在高温性能、拉长、拉伸、弹性、与混合料相溶性、抗老化性能等方面,

聚酰亚胺的结构与性能分析及运用

聚酰亚胺的结构与性能分析及运用 李名敏051002109 摘要:聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。近来,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认 识。本文介绍了其基本结构与性能及应用。 关键词:聚酰亚胺;工程塑料;聚合物;结构与性能;应用;结晶度;共轭效应; 分子量 1 引言 聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物,英文名Polyimide(简称PI) ,是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一。PI作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。近来,各国都在将PI的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认识,被称为是"解决问题的能手",并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"[1]。 2 聚酰亚胺的基本结构 聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物。均苯型聚酰亚胺是以均苯四甲酸二酐与二胺基二苯醚采用非均相悬浮缩聚法,首先合成出聚酰胺酸(PA酸)再经加热脱水、环化(亚胺化)反应,即得到聚酰亚胺[3]。其亚胺化化学反应式通常为: 在主链重复结构单元中含酰亚胺基团,芳环中的碳和氧以双键相连,芳杂环产生共轭效应,

这些都增强了主键键能和分子间作用力。 3 聚酰亚胺的基本结构与性能的关系 3.1热性能 主链键能大,不易断裂分解。耐低温性好,很低的热膨胀系数。聚酰亚胺大量用于薄膜,突出特点是耐热性好。在250℃下,可连续使用70000h以上。在200℃时拉伸强度达98MPa(1000Kgf/cm2)以上;在300℃经1500h的热老化后,其拉伸强度仍可保持在初始值的2/3以上[5]。分子间距离主要决定于分子的三维堆积密度,分子越规整、对称性越强(越有利于结晶),分子堆积密度就越高,分子间距离就越小。对于同种类的分子,结晶的晶相密度总是高于非晶相密度,这就是结晶有利于耐热性提高的原因。分子主链上引入芳香基团,链刚性增大,使无规热运动链段增大,需要更高的温度链段才能运动(这也是对称的硬链段优先结晶的原因),这就是芳香基团的引入有利于耐热性提高的原因。总之分子间作用力越强、分子间距离越小,分子链刚性越大,所需平衡的无规热运动程度(温度)就越高,耐热性就越好[2]。依此推论,耐热性好的材料,应为分子主链是全芳香(大刚性)、分子间作用力强、分子主链无任何取代基(高对称)的材料,而聚酰亚胺这些条件都符合,所以其具有良好的耐热性。 3.2力学性能 拉伸、弯曲、压缩强度较高;突出的抗蠕变性,尺寸稳定性。聚酰亚胺具有很好的机械性能。作为工程塑料,其弹性模量仅次于碳纤维。纤维增强的PI 塑料的强度[8]、模量能得到进一步提高。聚酰亚胺具有优良的耐磨减摩性,其机械性能随温度波动的变化小,高温下蠕变小,其蠕变速度甚至比铝还小,主要原因是聚酰亚胺分子链中含有大量的芳杂环的共轭效应。 3.3电性能 优良的电绝缘性能。偶极损耗小,耐电弧晕性突出,介电强度高,随频率变化小[7]。聚酰亚胺的大分子中虽然含有相当数量的极性基(如羰基和醚基),但其电绝缘性优良,原因是羰基纳入五元环,醚键与相邻基团形成共扼体系。使其极性受到限制,同时由于大分子的刚性和较高的玻璃化温度,因此在较宽的温度范围内偶极损耗小,电性能十分优良。同时,聚酰哑胺还具有优异的耐电晕性能。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持较高的水平。 3.4耐化学药品性

聚酰亚胺薄膜的改性分类及其在电子行业中的应用

聚酰亚胺薄膜的改性、分类及其在电子行业中的应用 摘要 聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一,耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,无明显熔点,高绝缘性能,103 赫下介电常数,介电损耗仅~。而由于其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认识,被称为是"解决问题的能手",并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。由于上述聚酰亚胺在性能上的特点,在众多的聚合物中,很难找到如聚酰亚胺这样具有如此广泛的应用方面,而且在每一个方面都显示了极为突出的性能。 首先是在薄膜上的应用:它是聚酰亚胺最早的商品之一,用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。主要产品有杜邦Kapton,宇部兴产的Upilex系列和钟渊Apical。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板。其次是在微电子器件中的应用:用作介电层进行层间绝缘,作为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以减少环境对器件的影响,还可以对a-粒子起屏蔽作用,减少或消除器件的软误差。再则还可应用在电-光材料中:其用作无源或有源波导材料光学开关材料等,含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明,以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。 聚酰亚胺作为很有发展前途的高分子材料已经得到充分的认识,在绝缘材料中和结构材料方面的应用正不断扩大。在功能材料方面正崭露头角,其潜力仍在发掘中。

关键词:聚酰亚胺;薄膜;低介电常数;电子工业 1.引言 聚酰亚胺(PI)是重复单元中含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物,刚性酰亚胺结构赋予了聚酰亚胺独特的性能,如良好的力学性能、耐高温性能、尺寸稳定性、耐溶剂性等,成功应用于航空、航天、电子电器、机械化工等行业。随着微电子工业的不断发展,对相关材料的耐热性能以及介电性能等提出了更高的要求,这为PI材料在微电子领域内的应用起到了极大的推动作用[1]。而随着科技的日新月异与工业技术的蓬勃发展,聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film,简称PI)除能符合各类产品的基本物性要求,更具备高强度、高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能,可符合轻、薄、短、小之设计要求,是一种具有竞争优势的耐高温的绝缘材料。经过四十多年的发展,已经成为电子、电机两大领域上游重要原料之一,广泛应用于软板、半导体封装、光伏(太阳能)能源、液晶显示器等电子领域,在电机领域应用于航天军工、机械、汽车等各产业绝缘材料[2]。本论文通过介绍聚酰亚胺膜的各种改性方法及研究进展,来进一步认识其在电子行业中的应用。 2.对聚酰亚胺的不同改性尝试 根据Clausius-Mosotti方程,材料的介电常数与其摩尔极化率和摩尔体积密切相关[3]。如果分子的对称性好,在外加电场中不容易被极化,材料就具有较低的介电常数,如有机高分子;若分子变形能力强容易被极化,材料就具有较高的介电常数,如金属离子。因此,要得到低介电常数PI 绝缘材料,一种行之有效的方法就是引入原子序数小的元素,如氟元素,并减少离子键的数目。降低PI 介电常数的方法主要包括引入氟原子降低PI 的极化率、引入硅氧烷增大PI 分子的自由体积、引入孔洞降低PI 材料的密度等。事实上,这些方法常常被结合起来使用以达到更好的效果[4]。 引入氟原子降低PI 的极化率 由于C—F键的偶极极化能力较小,且能够增加分子间的空问位阻,因而引入C—F 键可以有效降低介电常数,使得含氟聚酰亚胺(Fluorinated Poly.imide,FPI)在微电子领域的应用相当广泛。人们相继开发出了一系列含有全氟脂肪链、含三氟甲基和六氟丙基、芳氢氟代、含氟侧基以及全氟的聚酰亚胺。其中,以通过在单体化学结构中引入三氟甲基提高含氟量的方法最为常见,这是因为庞大的三氟甲基的引入既能够阻止高分

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