PAI塑料概述

PAI塑料——聚酰胺?酰亚胺(PAI)是美国伊利诺伊州Napervill的Amoco公司研究所于1964年开发出的新品种，1965年试制成绝缘漆，以后又开发出超高功能性工程塑料，1971年上市，商品名为TORLON，最初是在伊利诺伊州Joliet生产，1986年建立Amoco高性能产品公司，1988年又转到南卡罗来纳州Greenvill扩建。PAI的问世解决了过去聚酰亚胺不能注射成型的技术问题，可用注射工艺成型出各种形状复杂的精密制品，生产效率也显著提高。况且PAI的耐热性好，拉伸、弯曲、压缩强度和尺寸稳定性、耐磨性均优于其他工程塑料。

聚酰胺?酰亚胺通常是由苯基三甲酸酐和二异氰酸酯在DMF溶液中缩聚而成。PAI（聚酰胺-酰亚胺）是一类含有酰胺基的新型工程塑料。由于聚酰亚胺分子中具有十分稳定的芳杂环结构，使其表现出其它高分子材料所无法比拟的耐热性和耐低温性，在高温环境下，具有优秀的机械性能和尺寸稳定性。

空气中允许工作温度非常高，在250OC温度范围内有最好的尺寸稳定性，优秀的耐磨和摩擦性能，突出的抗紫外线性能，优越的抗高能辐射性能，固有的低可燃性。高强度、高绝缘、耐辐射、耐腐蚀、自润滑、热膨胀系数小。

常用于高技术设备精密零件的制作，以及耐磨要求极高的场合，如无润滑轴承、密封、轴承隔离环和往复式压缩机零件，电子和半导工业。用于高温、高真空、强辐射、超低温条件工作的产品，模制品用作航空器部件，往复式压缩机叶轮，轴承隔离环，喷气发动机供燃系统零件；芯片组和插座、杯体焊接支座；用于制作精密零件，例如电子和半导体工业，石油钻井设备等。

英 文 名 Poly(amide-Imide)，简称PAI

1964年Amoco公司开发了电器绝缘用清漆(AI)，1967年日立化成公司开发了HI-400系列清漆，1972年Amoco公司开发了模制材料(Torlon)，1976年Torlon商品化。1979年美国聚酰胺-酰亚胺的消费量为1000吨，1988年美国的需要量为2000吨。世界有六家公司研制生产聚酰胺-酰亚胺。这些公司的商品:是美国Amoco公司的Torlon模塑料，日本东丽公司的TI-5000模塑料，TI-1000模塑料(热固性)，Amoco/三菱化成公司的Torlon，Amoco/GE公司的AI线缆涂料，日立化成公司的HI-400系列线缆涂料，Amoco公司的AmocoA-I涂料，法国Rhone-Poulenc公司的Kermel纤维。

中国上海市合成树脂研究所、长春应用化学研究所、上海电磁线厂、哈尔滨油漆颜料总厂和天津绝缘材料厂，于70年代中期就开始对聚酰胺亚胺进行研究开发。薄膜、油漆均有产品销售。

(1)酰氯法

(2)异氰酸酯法

(3)直接聚合法

(4)亚胺二碳酸法

苯三酸酐的酰氯与芳族二胺反应制备聚酰胺-酰亚胺是一种重要的方法，其工艺如下:

反应釜内加入定量的4，4′-二氨基联苯醚、二甲基乙酰胺、二甲苯，启动搅拌。待物料全部溶解后，再加入1，2，4-偏苯三甲酸酰氯。反应温度控制在25~35℃。当粘度达最大值时，用二甲基乙酰胺和二甲苯稀释。然后，用环氧乙烷中和发应副产出盐酸，可得到可溶性的聚酰胺-酰胺酸预聚体。若将此预聚体在高温下脱水环化，即可制得不熔不溶的聚酰胺-酰亚胺。

聚酰胺-酰亚胺的强度是当今世界上任何工业未增强塑料不可比拟的，其拉伸强度超过172MPa，在1.8MPa负荷下热变形温度为274℃。

Torlon聚合物在制造后还可能进行固态聚合物，通过后固化增加分子量提供更优良的性能。后固化在260℃下发生，固化所需的时间和温度主要取决于零件的厚度和形状。

它可在220℃下长期使用，300℃下不失重，450℃左右开始分解。其粘接性、柔韧性及耐碱性更佳，可与环氧树脂互混交联固化，耐磨性良好。

(1)模塑

注射成型前应将料进行预干燥。干燥条件为150℃、8小时。料筒温度上限为360℃，模加工温度为200℃。注射压力尽量大，关闭增压泵后降至保压14~28MPa，背压为0.3MPa。后固化时间，在170~260℃条件下，约三天左右。

(2)薄膜

聚酰胺-酰亚胺薄膜采用连续浸渍法制备。用400mm宽、0.05mm厚的铝箔作连续载体。浸有预聚体溶液的铝箔进入立式烘炉，于190℃下烘干，以除去溶剂。然后，于200~210℃下处理2~4小时，使预聚体膜脱水环化。待冷却后，将薄膜由铝箔上剥下即可。

(3)漆包线

一般大规格的漆包圆线与漆包扁线均在立式漆包机上涂制，而细线则在卧式漆包机上涂制，均采用毛毡涂线法。炉温与浸渍速度随漆包线的规格不同而变化。如1mm漆包线，炉温控制在200~300℃，浸渍速度为每分钟4~6米。

聚酰胺-酰亚胺具有优良的机械性能，本色料拉伸强度为190MPa。模制塑料主要用于齿轮、辊子、轴承和复印机分离爪等。它具有良好的耐烧蚀性能和高温、高频下的电磁性，可作飞行器的烧蚀材料、透磁材料和结构材料。它对金属和其它材料有很好的粘接性能，适用作漆包线漆、浸渍漆、薄膜、层压板材、涂层和粘合剂。例如:用它制作的漆包线已用于H级深水潜水电机上;层压板用于印刷线路板和插座;薄膜作绝缘包扎材料。

取酰胺-酰亚胺与聚均苯四甲酰亚胺比较，有较低的软化点和热变形温度，有较高的吸水率、相对介电常数和介质损耗角正切性能。今后发展方向是增强改性，同其它塑料进行合金化，以改善其不利的性能，满足更多用途的需要。

目录原料俗称原料简介原料特性原料注塑工艺原料应用

聚酰胺—酰亚胺(PAI)是美国伊利诺伊州Napervill的Amoco公司(后并入Slovay集团)研究所于1964年开发出的新品种，1965年试制成绝缘漆，以后又开发出超高功能性工程塑料，1971年上市，商品名为TORLON，最初是在伊利诺伊州Joliet生产，1986年建立Amoco高性能产品公司，1988年又转到南卡罗来纳州Greenvill扩建。PAI的问世解决了过去聚酰亚胺不能注射成型的技术问题，可用注射工艺成型出各种形状复杂的精密制品，生产效率也显著提高。况且PAI的耐热性好，拉伸、弯曲、压缩强度和尺寸稳定性、耐磨性均优于其他工程塑料。聚酰胺—酰亚胺通常是由苯基三甲酸酐和二异氰酸酯在DMF溶液中缩聚而成。PAI（聚酰胺-酰亚胺）是一类含有酰胺基的新型工程塑料。