2021年6月，“天问一号”顺利着陆火星，“祝融号”火星车拍摄的照片里出现一抹鲜艳的中国红，而且这面五星红旗还是可以自动展开的，这是哈尔滨工业大学自主设计并研制的中国国旗锁紧展开机构，在天问一号着陆器上，成功完成了中国国旗可控动态展开，使我国成为世界上将形状记忆聚合物智能结构应用于深空探测工程的国家。

       同样在月球表面近300℃的温差和强紫外的极端环境下，我们国家的“嫦娥四号”着陆器及“玉兔二号”巡视器身上色彩鲜艳的五星红旗和金灿灿的黄金“外衣”更是折射着闪耀的光芒。

       黄金性质稳定，耐酸耐碱，而这是可以展开的五星红旗和金灿灿的“外衣”用的就是可以跻身“黄金”段位的材料--聚酰亚胺（PI）。

        聚酰亚胺，由含有酰亚胺基链节构建的芳杂环高分子化合物，是一种耐热型超级工程高分子材料。由于具备高强度、高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能，作为结构材料或是功能材料均具有巨大前景，被各国列入21世纪最有希望的工程塑料之一！人称“解决问题的能手”，甚至被认为“没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术”。

       在众多的合成材料中，聚酰亚胺稳居金字塔顶端，性能几乎全能：具有超高的热分解温度，约500℃左右；优良的耐寒性，在-269℃的液氮中不发生脆裂；优良的机械性能，原材料抗张强度大于100MPa，作为工程塑料弹性模量可达3-4GPa；出色的介电性能，103Hz下介电常数为4.0，介电损耗低时仅有0.004-0.007，属于F至H级绝缘材料；自熄性聚合物，发烟率低；无毒，并经得起数千次消毒......

        凭借全方位的优异表现，聚酰亚胺被广泛应用于航空、航天、电气电子、半导体工程、微电子及集成电路、纳米材料、液晶显示器、LED封装、分离膜、激光、机车、汽车、精密机械和自动办公机械等领域。

1. 薄膜制品

       聚酰亚胺薄膜，是聚酰亚胺最早实现商业化的产品形式，其应用领域为挠性覆铜板、太阳能电池基板、柔性显示器等。

       太阳帆，由聚酰亚胺的薄膜和纤维制成，是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。市面上的可折叠屏幕的手机，变硬屏为软屏，采用的就是聚酰亚胺代替玻璃来做基板的柔性显示触摸屏，实现屏幕多次弯曲不折断。

2. 复合材料

       随着科技的发展，航天学家们将聚酰亚胺应用到了深空探索领域。聚酰亚胺与铝箔复合而成的材料--“多层隔热材料”（MLI），已经成为一致公认的航天器绝佳“防护服”！

       如“盖亚”（Gaia），她是欧洲航天局于2013年12月19日发射升空的一颗大型太空望远镜，运行中的“盖亚”面临着零下200多摄氏度的低温和超强太阳扶着的严峻考验，聚酰亚胺充当着她的保护伞。再如NASA预计2022年发射的“詹姆斯·韦伯”太空望远镜，就配备了由5层MLI薄膜构成的镜面，是其强有力的屏蔽伞，可谓航天器的“金缕玉衣”。

       另外，宇航员穿的航天服里也有这种材料，也就是舱外航天服的隔热层，它有良好的隔热和防辐射作用。有了它，宇航员在舱外活动时，根本不惧超级严酷的宇宙环境。这种应用于航空航天的材料，在民用领域也大展身手，如应急救援情况下用的保温毯、隔热服。这种毯子能够放射人体发出的红外线，有助于在紧急情况下维持体温。

3.  纤维制品

       聚酰亚胺纤维织成的非织造布，是制作装甲部队的防护服、塞车防燃服、飞行服等防火阻燃服装最为理想的纤维材料。

       这种纳米纤维还可用来制造舒适且保暖的功能性服装，如军用服装、消除不良体味的休闲服、防生化武器特种服装、医用卫生防护服装、高效烟雾防护面罩等。

4. 工程材料

       在航空航天领域，聚酰亚胺因其耐超高温的特性，可用于制造航空器的耐高温引擎配件。汽车和电子元件中，更是少不了聚酰亚胺的身影。

        另外，聚酰亚胺制成的泡沫，防火隔热，可以用于战舰的隔温隔热层。聚酰亚胺泡沫的首次应用是在美国海军的CG-47护卫导弹巡洋舰项目上，用该种材料替换所有隔热材料，每艘船减重50吨。在1000英尺的航母上使用，比传统的纤维隔热材料减轻重量250吨。特别是对于快艇来说，由于大大减轻了自重，可以提高战时速度。

（该篇综合整理自高分子科学前沿、DT新材料、新材料在线等）

文章摘自2022年第01期《产业用纺织品》期刊中的应用研究。