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聚酰亚胺(Polyimide,简称PI),是综合性能的有机高分子材料之一,它具有抗腐蚀、抗疲劳、耐高温、耐磨损、耐冲击、密度小、噪音低、使用寿命长等特点以及优良的高低温性能(长期-269℃~260℃不变形);热分解温度可高达600℃,是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一,在-269℃的液态氦中不会脆裂,被业内称为“黄金塑料”。已被广泛应用于航天、航空、空间、汽车、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光、电器、医疗器械、食品加工等许多高新技术领域。近来,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。
聚酰亚胺加工成型困难和成品制造成本高一直是制约其快速发展的两个关键因素。为克服热固性PI不溶、不熔,难加工成型的缺陷,保持其良好性能,人们开发出热塑性聚酰亚胺(TPI)。作为工程塑料应用,最常见的原料形态有粉末状和颗粒状。TPI粉末主要靠热模压工艺成型,TPI粉末在模压机和特定模具高温高压的作用下,熔融成型,然后降温脱模,得到所需要的制品,该工艺比较适合制备大尺寸、异型制件等。TPI颗粒主要用于注塑成型,颗粒在注塑机中经过熔融,注射成型。相比于模压成型工艺,注塑成型生产效率大大提高,例如,注塑制件所用周期为几秒到几十秒,而模压成型至少需要几小时以上(且模压成型良品率较低,导致加工成本居高不下,很多情况下,加工成本甚至超过了原料成本)。另外,注塑成型制品的产品精度高,良品率极高(95%以上),导致加工成本大为降低,使得注塑制品的成本主要为原料成本,故注塑制品比模压制品的性能、价格上具有绝对的竞争优势,大大促进了产品的市场应用。尤其是大量生产制品时,注塑成型的优势非常明显。正因为这个原因,国外公司从来都不或很少出售粉末状热塑性聚酰亚胺,市场上基本都是聚酰亚胺颗粒,极大方便了下游客户的加工成型和应用。由于其军事用途,国外对我国聚酰亚胺颗粒一直采取限售和禁售策略。我国经过半世纪的艰苦研究和开发,聚酰亚胺产业取得了一些突破,已经能小批量生产聚酰亚胺粉末。但由于聚酰亚胺特有的生产工艺、其工艺路线、参数控制对产品性能影响极大,导致国产聚酰亚胺产品性能波动大,质量不稳定,无法量产热塑性聚酰亚胺颗粒,与国外产品有一定的差距,限制了聚酰亚胺产品的应用和产业的发展。
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