前言
聚酰亚胺 (Polyimide，PI)因其轻质、高强、耐高低温 (-269 ~+300°C范围内长期使用)、优异的介电性能、耐辐射性能、化学和尺寸稳定性，被以薄膜、涂料、先进复合材料、纤维、泡沫塑料、工程塑料、胶黏剂等多种形式在化工、电工电子、信息、军工、原子能工业和航空航天等领域中得到广泛应用。
聚酰亚胺的性能
目前芳香族 PI 凭借优异的综合性能位居高性能聚合物材料金字塔的顶端，是目前能够满足实际应用要求的最耐高温的聚合物材料，被誉为“解决问题的能手”。主要的性能特点详述如下：
芳香族 PI具有优异的耐温性能。根据热失重分析数据，500C以下 PI 能够保持结构完整稳定。PI 在具有优异的耐高温性能的同时，其耐低温性能同样突出，在-269C的液氮中仍然有韧性，不会猝断。热固性 PI 的可以长期耐受 300C以上的高温，热塑性 PI的使用温度范围为-240-260%C。
机械性能优异是 PI的大突出特点。P 塑料在没有填充增情况下的抗张强度大多高于 100 MPa，性能最好的 PI薄膜 Upilex S 的抗张强度高达 530 MPa。PI材料的强度、模量和抗冲击强度在经纤维增强后会有明显提高。机械性能随温度变化小，高温下蟠变很小。
PI对稀酸的稳定性较好，但是耐碱性较差。PT 产品在使用过程中应避免碱性环境但利用其碱性水解的特点，可以完成二胺和二酥单体的回收。通过结构改性，PI 的耐水解性可以得到改善。PI 不耐浓硝酸、浓硫酸和卤素
PI 具有很好的介电性能，普通的芳香 PI 的介电常数在 3.4 左右，含 PI的电常数在 2.5 左右，电损耗为 10，介电强度为 100-300 kV mm，体积电阻为 101792cm。其介电性能对温度和频率的稳定性良好
PI的合成与加工成型的工艺和路线的选择多样，综合性能十分优异，上述特点使 PI的实际应用领域十分广泛。PI的主要应用分述如下:
最早的 PI商业化产品，利用其高绝缘性，最早应用于电机绝缘槽及电缆绕包材料:进一步开发出的电子级薄膜，用于电子产业中的挠性覆铜板中;
目前，PI 透明柔性薄膜在 OLED 照明、太阳能电池上和柔性印刷线路板中的应用已经显示出了广阔的市场前景。商业化的产品包括杜邦的 Kapton 系列的 K、E、EN 等，具有尺寸稳定性高和吸湿性低的特点;
宇部兴产公司在 Upilex 的基础上提高了粘结性开发出 pilel 系列;钟的 Apical 系列等。国内的生产企业有深阳华品、常熟中讯、宁波今山电子材料、江阴天华科技和无锡高拓等。
利用 PI优异的耐高温性能，长期使用温度范围为 260371C，短时间内可以经受450°C高温，是最耐高温的树脂基复合材料，用于飞机、火箭、导弹等的结构件和发动机零部件。
短切纤维和浆粕产品主要用于制备高性能阻燃织物、耐烧蚀材料、绝缘纸和工程塑料的增韧增强改性。高强度长纤维是先进复合材料的增强剂，用于增强环氧、氰酸酷、PI 等树脂基体，具有良好的界面粘结性和高强度转化率。
通过拉挤、缠绕、铺层等成型工艺，制备棒材、板材、压力容器等复合材料，具有轻质、高强、透波、防弹、绝缘、耐候、耐湿热等特点，在航空航天、安全防护、核工业、电子工业等领域得到广泛应用。江苏先诺新材料科技有限公司已经实现了多个牌号，不同性能聚酷亚胺纤维的生产。
PI 泡沫的种类繁多，具有密度可调节、绝缘性好、耐高低温、难燃以及无有害气体释放等性能。基于上述优点，PI 泡沫被广泛用于航空航天、微电子和国防军工等高新技术领域，起到隔热、减震、降噪和绝缘的作用。
在微电子领域，PI 可以作为涂层胶应用于微电子集成电路、二极管和高压硅堆中。在光纤通信行业，PI 可以作为耐高温涂层使用，作为保护层可以屏蔽环境对器件的影响，减少或消除器件的软误差。
功能化聚酰亚胺纳米纤维的应用
复合材料增强剂
静电纺丝得到的纤维一般直径很细且比表面积很大，同时力学性能、化学和热稳定性也十分优异，这使得纳米纤维很适合做高性能复合材料的增强剂。 Chen 等人制备了 PI 纳米纤维增强 P 脂的复合材料。
其中，P 纳纤维是经过碳纳管增强的，然后将增强后的 PI 纳米浸入 PAA 中，经过溶剂挥发和热亚胺化后得到复合材料，并研究了不同碳纳米管添加量对增强效果的影响。结果显示 2 t%碳纳米管增强的 PI纳米纤维的增强效果最好，增强后的复合材料的拉伸强度和弹性模量分别为 210.4 MPa和1.26 GPa，较纯的 PI 基体分别提高了 138%和 104%，同时断伸长率也有 808%的提升
聚酰亚胺基碳纳米纤维
静电纺丝得到碳纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、导电和导热性能优异等优点，在超级电容器、锤离子电池、传感器、燃料电池、催化剂载体等领域具有很大的应用潜力。目前，多种案合物被用来研究作为制备碳纳米纤维的前驱体，其中 PAN最为常见。将 PI 作为碳材料前驱体的文献也有报道，其优势在于规整的分子结构成碳率高和碳化简单高效等。
2003 年，Yang 等人首先报道了 P基纳米纤维的制备，其中先用 PAA 溶液进行静电纺丝，然后经过高温亚胺化和碳化，最终得到碳纳米纤维。结果显示，随着碳化温度的升高，其成碳率下降，电导率提高，2200°C下碳化得到碳纳米纤维的电导率为5.26 s cm，高于样条件下制备到的 PAN 纳维的 1.96 S m，但是拉强度和弹性模量仅为5.0 MPa和73.9 MPa。
随后，将P基碳纳米纤维在650——680C下进行蒸汽活化，活化后的 PI 基碳纳米纤维的比表面积高达 9402100 mg，将其用作双电层电容器的电极材料，在 1000 mA g的电流密度下，其比容量能达到175 FgYan等人研究发现P基碳纳米纤维的石结和导电导热性能可以通过在碳化过程中添加中间相沥青而得到显著提高。Mani等人则在PAA 溶液中添加少量的碳纳米管来提高 PI基碳纳米纤维的导电性。
燃料电池质子交换膜
燃料电池是一种将化学能高效转化成电能的电化学装置，且无污染，应用潜力巨大。燃料电池中的质子交换膜具有高质子电导率、低气体透过率和优异的化学与热稳定性。
目前，磺酸化的脂肪族聚合物膜，如 Nafion，由于质子电导率高且化学性质稳定，已经得到了广泛的应用1162.163)，然而，在应用过程中存在一些缺陷，如气体透过率高、热稳定性低、机械强度差、尺寸稳定性差等。针对这些缺点，研究者对 Nafion 膜进行了改性。
Lee利用 SiO/PEI 涂覆的 PI纳米纤维膜作为多基质对 Nafion 膜进行了增强，结果显示出很好的增强效果，SiO, 纳米颗粒提高 Nafion 膜的热稳定性、机械强度和亲水性。
微电子
除了具有优异的力学和热性能外，PI 材料还具有优异的化学稳定性、低热膨胀性和优异的介电性能。因此 PI 材料被用于微电子封装、柔性显示和先进的介电材料，Lingaiah 等人11731使用商业化的 P84 NTPI进行静电得到纳米纤维，然后通过在330C加热熔并纳米纤维制备得到 PI 纳米纤维纸，表现出优异的力学和热性能，可以用于制备柔性天线。
2015 年，Xia 等人通过同静电纺丝的方法，以 PAA 为内层纺丝液，混有 AlO;纳米颗粒的 PVP 溶液为外层纺丝液，制备得到了 PVF/ALOPAA的同轴纳米纤维，经过 300C高温处理得到 ALO;纳米颗粒包的 PI纳米纤维。
其力学性能和热性能得到改善，热导率为 9.66 W mK该复合纳米纤维被用于 LED 封装中的热耗散材料。最后，该复合纳米纤维被用作增强填料，以双马来疏亚胺三嵘为基体树脂制备复合材料，得到的复合材料的机械性能优异。
超疏水膜
PI 材料是疏水的，但是其疏水性较弱，限制了其在疏水材料领域的应用。疏水性受表面能和表面粗糙度两大因素的影响。
研究表明，静电纺丝技术是一种制造粗糙表面的有效手段，可用于超疏水材料的制备。Zhao 等人821合成了一种带有茶侧基的含氟 PI，利用静电纺丝制备 PI 纳米纤维膜。在丝过程中，通过使用不同溶剂、控制混合溶剂比例和盐的添加量对纳米纤维的直径、形状和结构进行了调控，制备出无串珠，表面粗糙的带状PI纳纤维膜，