PAI塑料概述

PAI塑料——聚酰胺?酰亞胺(PAI)是美國伊利諾伊州Napervill的Amoco公司研究所于1964年開發(fā)出的新品種，1965年試制成絕緣漆，以后又開發(fā)出超高功能性工程塑料，1971年上市，商品名為TORLON，最初是在伊利諾伊州Joliet生產(chǎn)，1986年建立Amoco高性能產(chǎn)品公司，1988年又轉(zhuǎn)到南卡羅來納州Greenvill擴建。PAI的問世解決了過去聚酰亞胺不能注射成型的技術(shù)問題，可用注射工藝成型出各種形狀復雜的精密制品，生產(chǎn)效率也顯著提高。況且PAI的耐熱性好，拉伸、彎曲、壓縮強度和尺寸穩(wěn)定性、耐磨性均優(yōu)于其他工程塑料。

聚酰胺?酰亞胺通常是由苯基三甲酸酐和二異氰酸酯在DMF溶液中縮聚而成。PAI（聚酰胺-酰亞胺）是一類含有酰胺基的新型工程塑料。由于聚酰亞胺分子中具有十分穩(wěn)定的芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)，使其表現(xiàn)出其它高分子材料所無法比擬的耐熱性和耐低溫性，在高溫環(huán)境下，具有優(yōu)秀的機械性能和尺寸穩(wěn)定性。

空氣中允許工作溫度非常高，在250OC溫度范圍內(nèi)有最好的尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)秀的耐磨和摩擦性能，突出的抗紫外線性能，優(yōu)越的抗高能輻射性能，固有的低可燃性。高強度、高絕緣、耐輻射、耐腐蝕、自潤滑、熱膨脹系數(shù)小。

常用于高技術(shù)設(shè)備精密零件的制作，以及耐磨要求極高的場合，如無潤滑軸承、密封、軸承隔離環(huán)和往復式壓縮機零件，電子和半導工業(yè)。用于高溫、高真空、強輻射、超低溫條件工作的產(chǎn)品，模制品用作航空器部件，往復式壓縮機葉輪，軸承隔離環(huán)，噴氣發(fā)動機供燃系統(tǒng)零件；芯片組和插座、杯體焊接支座；用于制作精密零件，例如電子和半導體工業(yè)，石油鉆井設(shè)備等。

英 文 名 Poly(amide-Imide)，簡稱PAI

1964年Amoco公司開發(fā)了電器絕緣用清漆(AI)，1967年日立化成公司開發(fā)了HI-400系列清漆，1972年Amoco公司開發(fā)了模制材料(Torlon)，1976年Torlon商品化。1979年美國聚酰胺-酰亞胺的消費量為1000噸，1988年美國的需要量為2000噸。世界有六家公司研制生產(chǎn)聚酰胺-酰亞胺。這些公司的商品:是美國Amoco公司的Torlon模塑料，日本東麗公司的TI-5000模塑料，TI-1000模塑料(熱固性)，Amoco/三菱化成公司的Torlon，Amoco/GE公司的AI線纜涂料，日立化成公司的HI-400系列線纜涂料，Amoco公司的AmocoA-I涂料，法國Rhone-Poulenc公司的Kermel纖維。

中國上海市合成樹脂研究所、長春應(yīng)用化學研究所、上海電磁線廠、哈爾濱油漆顏料總廠和天津絕緣材料廠，于70年代中期就開始對聚酰胺亞胺進行研究開發(fā)。薄膜、油漆均有產(chǎn)品銷售。

(1)酰氯法

(2)異氰酸酯法

(3)直接聚合法

(4)亞胺二碳酸法

苯三酸酐的酰氯與芳族二胺反應(yīng)制備聚酰胺-酰亞胺是一種重要的方法，其工藝如下:

反應(yīng)釜內(nèi)加入定量的4，4′-二氨基聯(lián)苯醚、二甲基乙酰胺、二甲苯，啟動攪拌。待物料全部溶解后，再加入1，2，4-偏苯三甲酸酰氯。反應(yīng)溫度控制在25~35℃。當粘度達最大值時，用二甲基乙酰胺和二甲苯稀釋。然后，用環(huán)氧乙烷中和發(fā)應(yīng)副產(chǎn)出鹽酸，可得到可溶性的聚酰胺-酰胺酸預聚體。若將此預聚體在高溫下脫水環(huán)化，即可制得不熔不溶的聚酰胺-酰亞胺。

聚酰胺-酰亞胺的強度是當今世界上任何工業(yè)未增強塑料不可比擬的，其拉伸強度超過172MPa，在1.8MPa負荷下熱變形溫度為274℃。

Torlon聚合物在制造后還可能進行固態(tài)聚合物，通過后固化增加分子量提供更優(yōu)良的性能。后固化在260℃下發(fā)生，固化所需的時間和溫度主要取決于零件的厚度和形狀。

它可在220℃下長期使用，300℃下不失重，450℃左右開始分解。其粘接性、柔韌性及耐堿性更佳，可與環(huán)氧樹脂互混交聯(lián)固化，耐磨性良好。

(1)模塑

注射成型前應(yīng)將料進行預干燥。干燥條件為150℃、8小時。料筒溫度上限為360℃，模加工溫度為200℃。注射壓力盡量大，關(guān)閉增壓泵后降至保壓14~28MPa，背壓為0.3MPa。后固化時間，在170~260℃條件下，約三天左右。

(2)薄膜

聚酰胺-酰亞胺薄膜采用連續(xù)浸漬法制備。用400mm寬、0.05mm厚的鋁箔作連續(xù)載體。浸有預聚體溶液的鋁箔進入立式烘爐，于190℃下烘干，以除去溶劑。然后，于200~210℃下處理2~4小時，使預聚體膜脫水環(huán)化。待冷卻后，將薄膜由鋁箔上剝下即可。

(3)漆包線

一般大規(guī)格的漆包圓線與漆包扁線均在立式漆包機上涂制，而細線則在臥式漆包機上涂制，均采用毛氈涂線法。爐溫與浸漬速度隨漆包線的規(guī)格不同而變化。如1mm漆包線，爐溫控制在200~300℃，浸漬速度為每分鐘4~6米。

聚酰胺-酰亞胺具有優(yōu)良的機械性能，本色料拉伸強度為190MPa。模制塑料主要用于齒輪、輥子、軸承和復印機分離爪等。它具有良好的耐燒蝕性能和高溫、高頻下的電磁性，可作飛行器的燒蝕材料、透磁材料和結(jié)構(gòu)材料。它對金屬和其它材料有很好的粘接性能，適用作漆包線漆、浸漬漆、薄膜、層壓板材、涂層和粘合劑。例如:用它制作的漆包線已用于H級深水潛水電機上;層壓板用于印刷線路板和插座;薄膜作絕緣包扎材料。

取酰胺-酰亞胺與聚均苯四甲酰亞胺比較，有較低的軟化點和熱變形溫度，有較高的吸水率、相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切性能。今后發(fā)展方向是增強改性，同其它塑料進行合金化，以改善其不利的性能，滿足更多用途的需要。

目錄原料俗稱原料簡介原料特性原料注塑工藝原料應(yīng)用

聚酰胺—酰亞胺(PAI)是美國伊利諾伊州Napervill的Amoco公司(后并入Slovay集團)研究所于1964年開發(fā)出的新品種，1965年試制成絕緣漆，以后又開發(fā)出超高功能性工程塑料，1971年上市，商品名為TORLON，最初是在伊利諾伊州Joliet生產(chǎn)，1986年建立Amoco高性能產(chǎn)品公司，1988年又轉(zhuǎn)到南卡羅來納州Greenvill擴建。PAI的問世解決了過去聚酰亞胺不能注射成型的技術(shù)問題，可用注射工藝成型出各種形狀復雜的精密制品，生產(chǎn)效率也顯著提高。況且PAI的耐熱性好，拉伸、彎曲、壓縮強度和尺寸穩(wěn)定性、耐磨性均優(yōu)于其他工程塑料。聚酰胺—酰亞胺通常是由苯基三甲酸酐和二異氰酸酯在DMF溶液中縮聚而成。PAI（聚酰胺-酰亞胺）是一類含有酰胺基的新型工程塑料。