前文介绍了工程塑料聚酰亚胺PI的结构与性质，本文介绍聚酰亚胺PI材料的主要用途：
(1) 薄膜：是聚酰亚胺最早的商品之一，用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。主要产品有杜邦的 Kapton 、宇部兴产的Upilex系列和钟渊的Apical。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板。最近的一个例子是用于这种新型的LED灯：创新LED灯
(2) 涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高温涂料使用。
(3) 先进复合材料：用于航天、航空器及火箭零部件。是最耐高温的结构材料之一。例如美国的超音速客机计划所设计的速度为2.4M，飞行时表面温度为177℃，要求使用寿命为60 000h，据报道已确定50％的结构材料为以热塑性聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材料，每架飞机的用量约为30t。
(4) 纤维：强度可达5-6GPa, 弹性模量可达250－300GPa，可与T700碳纤维相比，作为先进复合材料的增强剂、高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。
常见纤维材料的性质如下表：
| 纤维 | 密度, g/cm | 模量, MPa | 强度, MPa |
| 芳纶-49 | 1.44 | 124 | 2.92 |
| PBT | 1.58 | 300 | 3.0 |
| PBO | 1.5 | 340 | 3.4 |
| 聚酰亚胺 | 1.3-1.4 | 250－300 | 5.2 |
| 碳纤维 | 1.77-1.96 | 822 | 5.3 |
聚酰亚胺纤维与Kevlar纤维的比较：
| 性能 | PI纤维 | Kevlar |
| 模量 | 1400g/d | <1000g/d |
| 热氧化稳定性 | 300℃空气中强度保持90% | 300℃空气中强度保持60% |
| 吸水性 | 0.65% | 4.56% |
| 在200℃的水蒸汽中 | 12小时强度保持60% | 8小时强度保持35% |
| 在85℃40%硫酸中的耐水解性 | 250小时强度保持93% | 40小时强度保持60% |
| 85℃10%NaOH中的耐水解性 | 1小时强度下降40% | 50小时强度下降50% |
| 80-100℃紫外光辐照 | 24小时强度保持90% | 8小时强度保持20% |
| 纺丝液的处理 | 聚合溶液可以直接纺丝 | 聚合后要经过充分洗涤，再制成纺丝液 |
(5) 泡沫塑料：用作耐高温隔热材料。
(6) 工程塑料：有热固性也有热塑性，可以模压成型也可用注射成型或传递模塑。主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。
(7) 胶粘剂：用作高温结构胶。
(8) 分离膜：用于各种气体对，如氢/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分离，从空气、烃类原料气及醇类中脱除水分。也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。由于聚酰亚胺耐热和耐有机溶剂性能，在对有机液体和气体的分离上具有特别重要的意义。
(9) 光刻胶：有负性胶和正性胶，分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜，可大大简化加工工序。
(10) 在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作为缓冲层可以减少应力，提高成品率。作为保护层可以减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减少或消除器件的软误差(soft error)。
(11) 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。
(12) 电-光材料：用作无源或有源波导材料、光学开关材料等，含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明；以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
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