以其獨特的高分子結(jié)構(gòu)和出色的生物相容性等優(yōu)良的物理、化學、生物性能而廣泛的應用于生物醫(yī)工領域的聚醚酰亞胺（PEI）為我們所熟知的另一類生物相容的高分子材料
1. 基本結(jié)構(gòu)與合成
- PEI 屬于熱塑性工程塑料，分子鏈由酰亞胺環(huán)、醚鍵和芳環(huán)交替組成，形成剛性且富含極性基團的高分子骨架[]。
- 典型的工業(yè)合成路線是以二胺（如 4,4′?二氨基二苯醚 ODA）與二酐（如 3,3′?或 4,4′?雙酚 A 醚二酐 BTDA、BPADA）在 N,N?二甲基乙酰胺（DMAc）或 N,N?二甲基甲酰胺（DMF）中進行兩步縮聚，隨后進行酰亞胺化閉環(huán)得到 PEI 粉料[]。
依托于對傳統(tǒng)的路線的深入的調(diào)研和對現(xiàn)有的相關的研究的又一次的梳理與對其的不斷的改造創(chuàng)新，近年來將氯代苯酐取代了原有的3,3′-、3,4′-BPADA以及共聚策略（如AB型的單體、雙酚A取代等）的方法使得該系列的材料的溶解性、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）和熔體的粘度等都得到了較好的調(diào)節(jié)，從而大大地提升了其在加工中的可行的加工窗口和所得的材料的性能。
但值得注意的是，由于其不同實驗的體系、分子量的大小、加工的工藝以及填料的加入等都將會對其實際的性能產(chǎn)生不同程度的影響。
3. 加工與成形技術(shù)
- 注塑與擠出：PEI 的熔體粘度相對較高，需要高溫（350?~?380?℃）和高壓的注塑機。常用的商業(yè)牌號如 Ultem?（GE）和 Ultem?9085（Stratasys）已實現(xiàn)大批量注塑生產(chǎn)[]。
根據(jù)PEI的良好的熱塑性可通過熔融沉積成形（FDM）打印，設噴嘴溫度360~390℃，在常溫或稍微的升高的環(huán)境下均可實現(xiàn)較好的打印效果。但如果噴嘴的溫度調(diào)的過低就容易出現(xiàn)層間的分層，反之就容易產(chǎn)生氣孔和由此引起的熱的降解等一系列的后果。通過對噴嘴的精細調(diào)節(jié)如將其設定為370℃、合理的打印速度約20mm/s等一系列的實驗的試驗摸索最終也找到了打印出拉伸強度可達78MPa的打印件。
- 光固化（SLA）與選區(qū)激光燒結(jié)（SLS）：由于 PEI 為熱塑性而非光敏或熱固性，SLA 打印強度不足，SLS 受限于材料回收困難，實際應用較少。
采用在PEI的基體中合理的加入了碳納米管、石墨烯、氧化石墨烯或金屬的粉末等手段，可對其所固有的脆弱性、低的導電性、低的熱導率等多種性質(zhì)都能大大地改善，尤其對其所固有的脆弱性具有較大的改善作用。同時可對其所固有的低的導電性、低的熱導率等多種性質(zhì)都能大大地改善，對于提高PEI的導電性、熱導率、機械強度等具有較大的改善作用。對復合纖維、泡沫等新型材料的不斷的深入的應用之際，已初步在航空、汽車的輕量化部件中得到了廣泛的應用[][],為我們節(jié)約了大量的資源、提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、更好的滿足了人們的需求。
發(fā)泡工藝方面：借助超臨界二氧化碳或者共發(fā)泡劑，像四氫呋喃（THF）、乙醇（EtOH）這類物質(zhì)，來達成聚醚酰亞胺（PEI）的泡沫化，進而獲取孔徑能夠調(diào)控、壓縮強度大概在5 - 6兆帕的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)部件。
4. 主要應用領域
1. 航空航天：高溫結(jié)構(gòu)件、燃油系統(tǒng)、電子絕緣件；Ultem?9085 已用于航空座艙面板的 3D 打印部件。
2. 汽車：發(fā)動機艙部件、燃油泵殼體、輕量化復合結(jié)構(gòu)件，利用其耐油、耐熱特性。
3. 電子電氣：高頻連接器、絕緣子、印刷電路板基材，低介電常數(shù)和良好尺寸穩(wěn)定性是關鍵。
4. 醫(yī)療器械：一次性手術(shù)器械、耐高溫消毒的部件。
5. 增材制造：FDM 打印的高性能原型件、功能梯度材料、嵌入式傳感器復合件。
5. 近期研究熱點
采用對噴嘴的溫度、層的厚度以及填充的圖案的精細的調(diào)控手段，成功的打印出PEI與多壁碳納米管（MWCNT）復合材料的高強度、低摩擦的打印件等。
其低溫的線脹系數(shù)均小于10×10^(-6)K^(-1)，力學性能也良好，具有極其大的應用前景，可用作極端低溫的高新材料。特別是將其與其他高新材料相結(jié)合如玻璃纖維/PEI等的復合材料在-253℃下仍保持低線脹系數(shù)和良好的力學性能，對極端的低溫環(huán)境的研究具有極大的理論意義和廣泛的應用前景。
依托于對氯代苯酐的取代工藝的改進不僅能降低原料的毒性，且可大大提高了聚合物的熱穩(wěn)定性和機械強度等性能。
其在Ku波段的電磁屏蔽效能均可達75~82dB，兼具柔性和高的強度等優(yōu)點。
6. 使用建議與注意事項
依托于對PEI的合理的加工溫度的控制，使其在360～380℃的溫度下流動性最佳，若超390℃則會引起其熱的降解而產(chǎn)生了較多的氣孔，從而對其所形成的PEI的力學性能產(chǎn)生一定的影響。
但即使其吸水率相對較低的材料也在高濕的環(huán)境中都應作一定的干燥處理以防止因吸水而引起的尺寸的變化。
采用將納米的填料如CNT、石墨烯等均勻的分散到熔體中不僅能避免其在固化過程中團聚的發(fā)生從而使得其所帶來的優(yōu)良的物理、化學性能得到充分的發(fā)揮手段，而且也能有效的提高了其在各個方面的機械強度。
通過對后續(xù)的熱等靜壓或退火的處理可進一步地將其提升到對半的結(jié)晶度或降低其內(nèi)部的應力從而提高其尺寸的穩(wěn)定性。
結(jié)語
由其高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、優(yōu)異的熱機械性能、低的介電常數(shù)以及良好的加工可塑性等特性，聚醚酰亞胺已成為航空、汽車、電子等高端領域的關鍵的工程塑料。隨著3D打印、復合材料的不斷的深入發(fā)展以及發(fā)泡的技術(shù)的不斷的完善，對PEI的應用也就逐步的向更輕、更高的性能的方向拓展了。依托于對PEI的合成路線、性能的參數(shù)以及其在各個領域的加工的細致的了解，才能更好的在研發(fā)中充分的發(fā)揮PEI的優(yōu)勢。
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