聚酰亚胺通常被称作超越时代的材料, 它在高温下具备的卓越性能, 能够与某些金属相媲美。此外, 它还具有优良的化学稳定性、坚韧性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性、以及其它机械性能。

*近几年, 国外研究人员通过改变化学配方和改善工艺流程等手段开发出热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺和增强型聚酰亚胺等系列产品, 并获得了广泛的应用。目前, 热固性聚酰亚胺能够在高达480℃ 的温度下工作, 而热塑性聚酰亚胺的连续工作温度**为220℃ 。

*流行的热固性聚酰亚胺是PMR 树脂材料家族。作为代表性的材料PM R-15 是由美国宇航局( NASA ) 刘易斯研究中心在1973年开发的。PM R-15是被飞机公司在制造复合材料飞机结构时*广泛地采用的高温复合基质树脂材料。

然而, 在PMR-15 中使用的三种单聚物之一的4.4 ’一甲基烯二醇基胺(MD A ) 是一种可疑的致癌物质。因为在生产复合结构材料时P M R 一15 是由材料操作工用手工运作的, 所以目前针对取代M D A 开展了很多研究工作。NASA朗赖研究中心的研究人员已经傲功地用3.4’ 氧化二胺一1 5、PMR-I和V-C AP 聚酚亚胺来取代MDA。

这些复合材料的常规辅助硬化工序是在空气环境中完成的, 经此工序可进一步增强聚合物链的交叉藕’合, 但是也会使聚合物发生氧化降解, 结果造成交叉祸合点的破坏。交叉祸合和破坏性氧化的净效果是使该复合材料的T g 保持在较低的水平。

NASA刘易斯研究中心的研究人员使复合材料的辅助硬化工序在惰性的氮气气氛中进行, 从而能够使T g 值获得提高, 超过了常规辅助硬化流程。实验表明,在4 27 ℃ 之下时P M R 一15 进行惰性气体辅助硬化, 可以得到高于5 0 ℃ 的T g 值, 这是因为惰性气体辅助硬化能够使材料在较高的温度之下仍然保持足够的挠曲和拉伸模量的缘故。

NASA的实验资料表明, 用惰性气体辅助硬化流程制造的热固性聚酰亚胺, 作为结构材料可以在直至371℃ 的高温之下保持正常使用; 而对短时间的高温曝照, 则高达430℃ 。

热塑性聚酰亚胺的T g 值较低, 因而其热学性能较热固性聚酰亚胺差, 但是它更为坚韧、也比较易于加工。可以把热塑性聚酰亚胺加工制造成为软片材料、塑胶粉料、旋涂薄膜及其它材料。此外, 它们的长期耐高温能力也具有广泛应用, 例如, 用在增强材料或电气绝缘材料之中。

两种得到广泛应用的热塑性聚酰亚胺薄膜商品是杜邦公司出品的Kapton牌薄膜和艾力特·艾庇克公司出品的Apical牌薄膜。

杜邦公司的研究人员通过改变聚酰亚胺化学配方和合成工艺流程使得Kapton薄膜提高了刚劲度, 同时降低了它的热膨胀系数、吸湿性和介电常数。他们用40 % 的对位次苯基二胺与60% 的ODA进行混合共聚反应, 可以使Kapton薄膜的热膨胀降低拍% ; 若以同样配方进行依次共聚反应,则可将Kapton薄膜的热膨胀降低6 %。这种被命名为Kapton E的薄膜的热膨胀系数大致与铜的热膨胀系数相等。此外, 在聚合反应中加入氟化单体聚合物, 则可以降低Kapton薄膜的吸湿性和介电常数。这类薄膜可用于电动机槽沟衬垫绝缘带和绕组绝缘材。