聚醚酰亚胺（Polyetherimide，PEI）的基本结构由酰亚胺（imide）和聚醚组成，其化学式为： 其中，红色的结构单元是酰亚胺，绿色的结构单元是聚醚。PEI聚合物的酰亚胺基团是由芳香酰氨基和酸酐脱水缩合而成，聚醚部分是由苯醚基团和芳香环氧树脂在加热时发生互反应形成的。PEI的分子结构中含有苯环，因此具有很好的机械强度和疲劳强度，同时其结构中也包含了氧原子、酰亚胺键以及苯环的π电子结构，使得PEI具有较好的介电性能和热稳定性，所以在高温下很少分解。
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