Polyimid, všestranný pomocník v oblasti polymérnych materiálov, vzbudil záujem mnohých výskumných ústavov v Číne a niektoré podniky začali vyrábať aj náš vlastný polyimidový materiál.
I. Prehľad
Ako špeciálny inžiniersky materiál sa polyimid široko používa v letectve, kozmonautike, mikroelektronike, nanometroch, tekutých kryštáloch, separačnej membráne, laseri a iných oblastiach.V poslednej dobe krajiny uvádzajú výskum, vývoj a využitiepolyimidako jeden z najsľubnejších technických plastov v 21. storočí.Polyimid, vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam vo výkone a syntéze, či už sa používa ako konštrukčný materiál alebo ako funkčný materiál, jeho obrovské aplikačné možnosti boli plne uznané a je známy ako „expert na riešenie problémov“ (protion solver ) a verí, že „bez polyimidu by dnes neexistovala žiadna mikroelektronická technológia“.
Po druhé, výkon polyimidu
1. Podľa termogravimetrickej analýzy plne aromatického polyimidu je teplota jeho rozkladu všeobecne okolo 500 °C.Polyimid syntetizovaný z bifenyldianhydridu a p-fenyléndiamínu má teplotu tepelného rozkladu 600°C a je doteraz jedným z tepelne najstabilnejších polymérov.
2. Polyimid vydrží extrémne nízku teplotu, napríklad v tekutom héliu pri -269°C, nebude krehký.
3. Polyimidmá vynikajúce mechanické vlastnosti.Pevnosť v ťahu neplnených plastov je nad 100 MPa, filmu (Kapton) homofenylénpolyimidu je nad 170 MPa a polyimidu bifenylového typu (UpilexS) do 400 MPa.Ako technický plast je množstvo elastického filmu zvyčajne 3-4 Gpa a vlákno môže dosiahnuť 200 Gpa.Podľa teoretických výpočtov môže vlákno syntetizované anhydridom kyseliny ftalovej a p-fenyléndiamínom dosiahnuť 500 Gpa, na druhom mieste po uhlíkových vláknach.
4. Niektoré druhy polyimidov sú nerozpustné v organických rozpúšťadlách a stabilné voči zriedeným kyselinám.Všeobecné odrody nie sú odolné voči hydrolýze.Tento zdanlivý nedostatok robí polyimid odlišným od iných vysokovýkonných polymérov.Charakteristické je, že surovinu dianhydrid a diamín možno získať alkalickou hydrolýzou.Napríklad v prípade filmu Kapton môže miera obnovy dosiahnuť 80% - 90%.Zmenou štruktúry je možné získať aj celkom odolné odrody odolné voči hydrolýze, napríklad vydržia 120 °C, 500 hodín varu.
5. Koeficient tepelnej rozťažnosti polyimidu je 2×10-5－3×10-5℃, Guangchengský termoplastický polyimid je 3×10-5℃, bifenylový typ môže dosiahnuť 10-6℃, jednotlivé odrody môžu byť až 10- 7 °C.
6. Polyimid má vysokú odolnosť voči žiareniu a jeho film má mieru zachovania pevnosti 90 % po ožiarení rýchlym elektrónom 5 × 109 rad.
7. Polyimidmá dobré dielektrické vlastnosti, s dielektrickou konštantou asi 3,4.Zavedením fluóru alebo dispergovaním vzduchových nanometrov v polyimide možno dielektrickú konštantu znížiť na približne 2,5.Dielektrická strata je 10-3, dielektrická pevnosť je 100-300KV/mm, Guangcheng termoplastický polyimid je 300KV/mm, objemový odpor je 1017Ω/cm.Tieto vlastnosti zostávajú na vysokej úrovni v širokom teplotnom a frekvenčnom rozsahu.
8. Polyimid je samozhášavý polymér s nízkou dymivosťou.
9. Polyimid sa pri extrémne vysokom vákuu veľmi málo uvoľňuje.
10. Polyimid je netoxický, možno ho použiť na výrobu riadu a lekárskych prístrojov a vydrží tisíce dezinfekcií.Niektoré polyimidy majú tiež dobrú biokompatibilitu, napríklad sú nehemolytické v teste krvnej kompatibility a netoxické v teste cytotoxicity in vitro.
3. Viaceré spôsoby syntézy:
Existuje mnoho druhov a foriem polyimidu a existuje mnoho spôsobov, ako ho syntetizovať, takže ho možno vybrať podľa rôznych aplikačných účelov.Tento druh flexibility v syntéze je tiež ťažké dosiahnuť pre iné polyméry.
1. Polyimidsa syntetizuje hlavne z dibázických anhydridov a diamínov.Tieto dva monoméry sú kombinované s mnohými ďalšími heterocyklickými polymérmi, ako je polybenzimidazol, polybenzimidazol, polybenzotiazol, polychinón V porovnaní s monomérmi, ako je fenol a polychinolín, je zdroj surovín široký a syntéza je tiež relatívne jednoduchá.Existuje mnoho druhov dianhydridov a diamínov a rôznymi kombináciami možno získať polyimidy s rôznymi vlastnosťami.
2. Polyimid môže byť polykondenzovaný pri nízkej teplote pomocou dianhydridu a diamínu v polárnom rozpúšťadle, ako je DMF, DMAC, NMP alebo zmesové rozpúšťadlo THE/metanol, aby sa získala rozpustná kyselina polyamová, po vytvorení filmu alebo odstreďovaní Zahriatím na približne 300 °C pre dehydratácia a cyklizácia na polyimid;acetanhydridové a terciárne amínové katalyzátory môžu byť tiež pridané do polyamovej kyseliny na chemickú dehydratáciu a cyklizáciu, čím sa získa roztok a prášok polyimidu.Diamín a dianhydrid môžu byť tiež zahrievané a polykondenzované v rozpúšťadle s vysokou teplotou varu, ako je napríklad fenolové rozpúšťadlo, aby sa získal polyimid v jednom kroku.Okrem toho je možné polyimid získať aj reakciou esteru dvojsýtnej kyseliny a diamínu;môže sa tiež previesť z kyseliny polyamovej najprv na polyizoimid a potom na polyimid.Všetky tieto metódy prinášajú pohodlie pri spracovaní.Prvá sa nazýva metóda PMR, ktorá dokáže získať roztok s nízkou viskozitou, vysokým obsahom tuhých látok a počas spracovania má okno s nízkou viskozitou taveniny, čo je obzvlášť vhodné na výrobu kompozitných materiálov;posledne sa zvyšuje Aby sa zlepšila rozpustnosť, počas procesu konverzie sa neuvoľňujú žiadne nízkomolekulové zlúčeniny.
3. Pokiaľ je čistota dianhydridu (alebo tetrakyseliny) a diamínu kvalifikovaná, bez ohľadu na to, aká polykondenzačná metóda sa použije, je ľahké získať dostatočne vysokú molekulovú hmotnosť a molekulová hmotnosť sa dá ľahko upraviť pridaním jednotkového anhydridu alebo jednotka amínu.
4. Polykondenzácia dianhydridu (alebo tetrakyseliny) a diamínu, pokiaľ molárny pomer dosiahne ekvimolárny pomer, tepelné spracovanie vo vákuu môže výrazne zvýšiť molekulovú hmotnosť pevného nízkomolekulárneho predpolyméru, čím sa zlepší spracovanie a tvorba prášku.Príďte pohodlne.
5. Je ľahké zaviesť reaktívne skupiny na koniec reťazca alebo reťazca za vzniku aktívnych oligomérov, čím sa získa termosetový polyimid.
6. Využite karboxylovú skupinu v polyimide na uskutočnenie esterifikácie alebo tvorby soli a zaveďte fotosenzitívne skupiny alebo alkylové skupiny s dlhým reťazcom na získanie amfifilných polymérov, ktoré možno použiť na získanie fotorezistov alebo na prípravu LB filmov.
7. Všeobecný proces syntézy polyimidu neprodukuje anorganické soli, čo je výhodné najmä na prípravu izolačných materiálov.
8. Dianhydrid a diamín ako monoméry sa ľahko sublimujú vo vysokom vákuu, takže sa ľahko tvoriapolyimidfilm na obrobky, najmä zariadenia s nerovným povrchom, naparovaním.
Čas odoslania: Feb-06-2023