1.2.2 单体缩聚成聚酰亚胺

基本上所有的缩聚反应都可以由带聚酰亚胺环的单体来合成聚酰亚胺环聚合物，如聚酰胺酰亚胺，聚碳酸酯酰亚胺以及聚脲酰亚胺等。主要反应有[10]：双卤代酞酰亚胺或者双硝基酞酰亚胺合成聚酰亚胺；由带有酰亚胺环的二卤化物与二硼酸化合物在钯催化剂的作用下缩聚得到聚酰亚胺；用Diels-Alder反应合成线型聚酰亚胺。

1.3 聚酰亚胺的性能及应用

1.3.1 聚酰亚胺的性能

聚酰亚胺是一种性能优良的特种工程塑料，具有耐腐蚀，良好的热稳定性，突出的介电性能，其优异性能具体表现如下：

(1)良好的机械性能。纯聚酰亚胺的抗张强度都在100MPa以上，均苯型聚酰亚胺薄膜可达250MPa，联苯型聚酰亚胺薄膜可高达530MPa。作为工程塑料，聚酰亚胺的弹性模量通常为3-4GPa。

(2)优异的热稳定性。对全芳香聚酰亚胺来说，其开始分解温度一般都在500℃。由联苯

二酐和对苯二胺制备的聚酰亚胺，热分解温度高达600℃，可在330℃以下长期使用，是迄今为止聚合物中热稳定性最高的品种之一。同时，聚酰亚胺可耐极低温，在-269℃的液态氦中仍不会破碎。

    (3)部分聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，一般的品种不大耐水解，可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺，例如对于Kapton薄膜，其回收率可高达80％～90％。

(4) 热膨胀系数低，一般聚酰亚胺的热膨胀系数在3×10-5-5×10-5/℃，联苯型的聚酰亚胺可达10-6/℃，和金属在同一数量级上。

(5)良好的介电性能。介电常数为3.4左右，介电强度为100-300kV/mm，体积电阻为1017Ω·cm。这些性能在宽广的温度范围及频率范围内仍保持在较高的水平。

(6)较高的耐辐射性能。聚酰亚胺薄膜在5×109rad剂量辐照后，强度仍保持在86％，一种聚酰亚胺纤维经1×1010rad的快电子辐照后其强度保持为90％。

1.3.2 聚酰亚胺的应用

聚酰亚胺具有非常广泛的用途，其主要应用领域如下：

(1)光电导材料：光电导材料指的是在光的作用下能产生载流子并使之迁移的材料，可广泛的用于静电复印、激光打印、全息摄影以及太阳能电池等高技术领域。将聚酰亚胺大分子链紧密堆积和高度有序的排列、取向，可以使光生载流子的定向传输和光电导性能提高。

(2)防腐膜材料：由于聚酰亚胺的稳定性、耐热性和介电性良好，且与金属的膨胀系数相近，因此它可以在很大的温度范围内在中性和酸性介质中对许多金属起保护作用。

(3)气体分离膜材料：聚酰亚胺分离膜适用于分离过程中要求机械强度高、耐热和耐溶剂性好的气体分离，如天然气中N2及CO2的分离膜、氢气分离膜、渗透汽化膜及其它气体间的分离膜。

(4)液晶材料：聚酰亚胺液晶具有优良的热稳定性、化学稳定性、透光性、绝缘性、成膜性以及对玻璃的粘合性，并可通过摩擦等表面处理以及改变酸酐和二胺的结构来控制预倾角的大小和分子的柔性，或者引入一些侧基来增加液晶分子的预倾角从而提高液晶显示器件的显示质量，因此在液晶显示器工业中被广泛使用。

(5)传感器用材料：有机聚合物型湿敏材料是三大湿敏材料之一，近年来发展迅速。聚酰亚胺以其优良的耐热性、耐溶剂性、耐辐射性和良好的电性能，被作为湿敏材料应用于湿度传感器。