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1.单体的合成:聚酰亚胺的单体是二酐(四酸)和二胺。二胺的合成方法比较成熟,许多二胺也有商品供应。二酐则是比较特殊的单体,除了用作环氧树脂的固化剂外主要都是用于聚酰亚胺的合成。均苯四甲酸二酐和偏苯三酸酐可由石油炼制产品重芳烃油中提取的均四甲苯和偏三甲苯用气相和液相氧化一步得到。其它重要的二酐,如二苯酮二酐、联苯二酐、二苯醚二酐、六氟二酐等已由各种方法合成,但成本十分昂贵,例如六氟二酐每千克达到上万元。中国科学院长春应用化学研究所开发的由邻二甲苯氯代、氧化再经异构化分离可以得到高纯度的4-氯代苯酐和3-氯代苯酐,以这二种化合物为原料可以合成一系列二酐,其降低成本的潜力很大,是一条有价值的合成路线。 2. 聚合工艺:目前所使用的二步法,一步法缩聚工艺都使用高沸点的溶剂,非质子极性溶剂价格较高,还难以除尽,最后都需要高温处理。PMR法使用的是廉价的醇类溶剂。热塑性聚酰亚胺还可以用二酐和二胺直接在挤出机中聚合造粒,不再需要溶剂,可以大大提高效率。用氯代苯酐不经过二酐,直接和二胺、双酚、硫化钠或单质硫聚合得到聚酰亚胺则是最经济的合成路线。 3. 加工:聚酰亚胺的应用面是如此之广,对于加工也是有多种多样的要求,例如高均匀度的成膜、纺丝、气相沉淀、亚微米级光刻、深度直墙刻蚀、大面积、大体积成型、离子注入、激光精度加工、纳米级杂化技术等等都为聚酰亚胺的应用打开广阔的天地。 随着合成技术的加工技术的进一步提高和成本的大幅度降低,同时具有优越机械性能、电绝缘性能,热塑性聚酰亚胺必将在未来的材料领域中显示其更为突出的作用。而热塑性聚酰亚胺又以其良好的可加工性而更被看好。
六.结论: 聚酰亚胺发展缓慢的几个重要因素: 1. 生产聚酰亚胺的原料制备:均苯四甲酸二酐的纯度不够。 2. 均苯四甲酸二酐的原料,即均四甲苯的产量有限。国际产量:6万吨/年,国内产量:5000吨/年。 3. 均苯四甲酸二酐生产成本太高,国际上约1.2-1.4吨均四甲苯生产1吨均苯四甲酸二酐,而我国目前最好的厂家约2.0-2.25吨均四甲苯生产1吨,仅常熟联邦化工有限公司达到1.6吨/吨。 4. 聚酰亚胺生产规模太小,难以形成产业, 聚酰亚胺副反应多而且复杂。 5. 国内大多数企业需求意识传统,使应用面限制在一个范围,习惯性先用国外产品或见到国外产品后再在国内寻求。各企业需求来自于企业的下游客户需求,信息反馈及信息来源渠道不畅,中间环节多,正确信息走形量大。
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