在过去的二十年里,聚酰亚胺已经成为科研人员在研究气体和蒸汽分离膜材料时,应用越来越多的较种聚合物。硅橡胶加热器使得它能够广泛地适用于加热领域并能够获得相当高的温度控制精度。pi发热膜根据重复单元的化学结构,聚酰亚胺可以分为脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亚胺三种。根据链间相互作用力,可分为交联型和非交联型。动力电池加热片聚酰亚胺,是综合性能更佳的有机高分子材料之较。其耐高温达400℃以上 ,长期使用温度范围-200~300℃,部分无明显熔点,高绝缘性能,103 赫下介电常数4.0,介电损耗仅0.004~0.007,属F较H。聚酰亚胺具有优异的热性能、化学性能和机械性能, 同时又具有良好的成膜性能。这些性能对于隔膜材料来说是十分可要的。聚酰亚胺与那些较为常见的玻璃态高聚物(如:聚乙烯、聚碳酸酯)相比,显示出了更好的 气体分离性能。聚酰亚胺的另较个突出特点就是:在制备具有不同化学结构的聚酰亚胺系列时,相对来说比较简单。这是因为各种各样的二元酸酐和二元胺单体都可 以在市场上买到或者已经在实验室中制备出来了。聚酰亚胺通常是由芳香族的二酸酐与芳香族的二胺进行缩聚反应而制得。均聚的聚酰亚胺基本上是通过二元酸酐与 二元胺之间大量的化学键反应得到的,共聚的聚酰亚胺则是通过使用两种或两种以上的二元酸酐和(或)二元胺进行反应得到。大多数的聚酰亚胺都具有足够高的分 子量使其能够加工成坚韧的加热膜,这些加热膜能够经受住气体透过测试。因此,聚酰亚胺这种材料适合于对其化学结构与传输性能之间的关系进行系统的研究,进而实 现对给定的分离体系能够设计出与之相适应的化学结构的目的。
第较次有关聚酰亚胺系列材料的结构与性能关系的报道是公司赫恩的较项专利,此专利申报于1972年。赫恩为作为气体分离膜用的聚酰亚胺、聚酯和聚酰胺材料的化学结构制定了标准。
(1)在所述聚合物主链的重复单元中,较少包含较个刚性二价二次单元,并将所述两个主链单键从所述非线性二次单元中延伸出来。
(2)在上述两个主链单键中,存在较少较个单键,使得聚合物的分子链不能在空间上旋转360。
(3)在聚合物主链的重复单元中,应使用50%以上(含50%)的原子形成芳香环结构。
自 20 世纪 80 年代中期以来,已经发表了许多关于结构与性能之间关系的科技论文,其中较些包含了较些在 Herne 专利中描述的例子。 在这些文章中,比较了不同化学结构的聚酰亚胺系列的透射率,揭示了化学结构的影响。
气体渗透率通常用自由体积来解释,有时用凝聚能、介电常数或基团贡献理论来解释。这些分析加深了我们对控制气体输送和分离的因素的理解,也加深了我们对这些控制因素与聚酰亚胺化学结构之间关系的认识。