聚酰亚胺的分子结构？聚酰亚胺材料具有的性能

（1）聚酰亚胺的分子结构
聚酰亚胺由含二胺和二酐的化合物经逐步聚合制备，二胺和二酐的结构不同，可制备一系列不同结构和性能的聚酰亚胺。
聚酰亚胺的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。聚酰亚胺分子由于具有十分稳定的芳杂环结构，分子规整、对称性强，有利于结晶，且分子堆积密度高，分子间距离小，分子链刚性大，因此体现出其他高分子材料所无法比拟的优异性能。

（2）聚酰亚胺的性能
聚酰亚胺材料具有独特的化学、物理、力学和电学性能，主要包括优异的耐高低温性能、耐湿性、耐腐蚀性，较好的尺寸稳定性，成型工艺简单、易行，可采用阶梯升温法一次成型。
①热性能。聚酰亚胺的主链键能大，不易断裂分解。全芳香聚酰亚胺的热重分析显示，其开始分解的温度一般都在500 ℃左右。由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度可以达到600 ℃，是迄今聚合物中热稳定性最好的品种之一。聚酰亚胺还可耐极低温，如在-269 ℃的液态氦中不会脆裂。
②力学性能。聚酰亚胺具有优良的机械性能，突出的抗蠕变性和尺寸稳定性，其拉伸、弯曲、压缩强度都较高。未填充的聚酰亚胺塑料的抗张强度都在100 MPa以上，均苯型聚酰亚胺的薄膜为170 MPa以上，而联苯型聚酰亚胺达到400 MPa。作为工程塑料，弹性模量通常为3～4 GPa，纤维可达到200 GPa。聚酰亚胺的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芳杂环的共轭效应。聚酰亚胺还具有优良的耐磨减摩性。
③电性能。聚酰亚胺的大分子中虽然含有相当数量的极性基团（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轭体系，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，在较宽的温度范围内偶极损耗小，电性能十分优良。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，体积电阻为1017Ω·cm。这些性能在较宽的温度范围和频率范围内仍能保持很高的水平。
④辐射性。聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜在5×109rad剂量辐照后，强度仍保持86%，一种聚酰亚胺纤维经1×1010rad快电子辐照后其强度保持率为90%。
⑤化学性能。一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不太耐水解，这个看似缺点的性能却是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聚酰亚胺薄膜，其回收率可达80%～90%。改变结构可得到耐水解的品种，可以经得起120 ℃、500h水煮。因为聚酰亚胺大分子中最薄弱的C—H键在亚胺环中受到五元环的保护，键能提高，所以其耐化学腐蚀性得到提高。并且聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率低。
⑥其他性能。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。聚酰亚胺体外细胞毒性实验为无毒，在极高的真空度下放气量很少。聚酰亚胺也有缺点，主要是：熔点太高、不溶于大多数有机溶剂、加工流动性不佳、易水解、吸水性较高及膨胀系数大等。