Poliimid, svestrani polimerni materijal, pobudio je interes mnogih istraživačkih instituta u Kini, a neka su poduzeća također počela proizvoditi – naš vlastiti poliimidni materijal.
I. Pregled
Kao poseban inženjerski materijal, poliimid se naširoko koristi u zrakoplovstvu, zrakoplovstvu, mikroelektronici, nanometriji, tekućim kristalima, separacijskoj membrani, laseru i drugim poljima.Nedavno, zemlje navode istraživanja, razvoj i korištenjepoliimidkao jednu od najperspektivnijih inženjerskih plastika u 21. stoljeću.Poliimid, zbog svojih izvanrednih karakteristika u izvedbi i sintezi, bilo da se koristi kao strukturni materijal ili kao funkcionalni materijal, njegove velike mogućnosti primjene su u potpunosti prepoznate i poznat je kao "stručnjak za rješavanje problema" ( protion solver ), te vjeruje da “bez poliimida danas ne bi bilo mikroelektroničke tehnologije”.
Drugo, performanse poliimida
1. Prema termogravimetrijskoj analizi potpuno aromatičnog poliimida, njegova temperatura raspadanja je općenito oko 500°C.Poliimid sintetiziran iz bifenil dianhidrida i p-fenilendiamina ima temperaturu toplinske razgradnje od 600°C i jedan je od termički najstabilnijih polimera dosad.
2. Poliimid može izdržati ekstremno niske temperature, kao što je tekući helij na -269°C, neće biti krt.
3. Poliimidima izvrsna mehanička svojstva.Vlačna čvrstoća neispunjene plastike je iznad 100Mpa, filma (Kapton) homofenilen poliimida je iznad 170Mpa, a poliimida bifenilnog tipa (UpilexS) do 400Mpa.Kao inženjerska plastika, količina elastičnog filma je obično 3-4Gpa, a vlakna mogu doseći 200Gpa.Prema teoretskim izračunima, vlakno sintetizirano ftalnim anhidridom i p-fenilendiaminom može doseći 500Gpa, odmah iza ugljičnih vlakana.
4. Neke su vrste poliimida netopljive u organskim otapalima i stabilne na razrijeđene kiseline.Opće sorte nisu otporne na hidrolizu.Ovaj naizgled nedostatak čini poliimid drugačijim od ostalih polimera visoke učinkovitosti.Karakteristika je da se sirovina dianhidrid i diamin mogu obnoviti alkalnom hidrolizom.Na primjer, za Kapton film, stopa oporavka može doseći 80%-90%.Promjenom strukture također se mogu dobiti sorte otporne na hidrolizu, kao što su izdržati 120 ° C, 500 sati vrenja.
5. Koeficijent toplinske ekspanzije poliimida je 2×10-5－3×10-5℃, Guangcheng termoplastični poliimid je 3×10-5℃, bifenilni tip može doseći 10-6℃, pojedinačne varijante mogu biti do 10- 7°C.
6. Poliimid ima visoku otpornost na zračenje, a njegov film ima stopu zadržavanja čvrstoće od 90% nakon zračenja brzim elektronima od 5×109rad.
7. Poliimidima dobra dielektrična svojstva, s dielektričnom konstantom od oko 3,4.Uvođenjem fluora ili raspršivanjem zračnih nanometara u poliimid, dielektrična konstanta može se smanjiti na oko 2,5.Dielektrični gubitak je 10-3, dielektrična čvrstoća je 100-300KV/mm, Guangcheng termoplastični poliimid je 300KV/mm, volumenski otpor je 1017Ω/cm.Ova svojstva ostaju na visokoj razini u širokom temperaturnom rasponu i frekvencijskom rasponu.
8. Poliimid je samogasivi polimer s niskom stopom dimljenja.
9. Poliimid ima vrlo malo isparenja pod ekstremno visokim vakuumom.
10. Poliimid je netoksičan, može se koristiti za izradu posuđa i medicinskih aparata i može izdržati tisuće dezinfekcija.Neki poliimidi također imaju dobru biokompatibilnost, na primjer, nisu hemolitični u testu kompatibilnosti krvi i netoksični u in vitro testu citotoksičnosti.
3. Višestruki načini sinteze:
Postoje mnoge vrste i oblici poliimida, i postoji mnogo načina za njegovu sintetizaciju, tako da se može odabrati prema različitim namjenama primjene.Ovu vrstu fleksibilnosti u sintezi također je teško posjedovati drugim polimerima.
1. Poliimiduglavnom se sintetizira iz dibazičnih anhidrida i diamina.Ova dva monomera kombiniraju se s mnogim drugim heterocikličkim polimerima, kao što su polibenzimidazol, polibenzimidazol, polibenzotiazol, polikvinon. U usporedbi s monomerima kao što su fenolin i polikinolin, izvor sirovina je širok, a sinteza je također relativno laka.Postoje mnoge vrste dianhidrida i diamina, a poliimidi s različitim svojstvima mogu se dobiti različitim kombinacijama.
2. Poliimid se može polikondenzirati na niskoj temperaturi pomoću dianhidrida i diamina u polarnom otapalu, kao što je DMF, DMAC, NMP ili miješano otapalo THE/metanol, kako bi se dobila topiva poliaminska kiselina, nakon stvaranja filma ili predenja Zagrijavanje na oko 300°C za dehidracija i ciklizacija u poliimid;octeni anhidrid i tercijarni aminski katalizatori također se mogu dodati poliaminskoj kiselini za kemijsku dehidraciju i ciklizaciju kako bi se dobila poliimidna otopina i prah.Diamin i dianhidrid također se mogu zagrijati i polikondenzirati u otapalu s visokim vrelištem, kao što je fenolno otapalo, kako bi se dobio poliimid u jednom koraku.Osim toga, poliimid se također može dobiti reakcijom estera dibazične kiseline i diamina;također se može pretvoriti iz poliaminske kiseline prvo u poliizoimid, a zatim u poliimid.Sve ove metode donose pogodnost obradi.Prva se naziva PMR metoda, kojom se može dobiti niska viskoznost, visoka čvrsta otopina i ima prozor s niskom viskoznošću taline tijekom obrade, što je posebno prikladno za proizvodnju kompozitnih materijala;potonji se povećava Kako bi se poboljšala topljivost, tijekom procesa pretvorbe ne oslobađaju se niskomolekularni spojevi.
3. Sve dok je čistoća dianhidrida (ili tetrakiseline) i diamina kvalificirana, bez obzira koja se metoda polikondenzacije koristi, lako je dobiti dovoljno visoku molekularnu težinu, a molekularna težina se može lako podesiti dodavanjem jedinice anhidrida ili jedinični amin.
4. Polikondenzacija dianhidrida (ili tetrakiseline) i diamina, sve dok molarni omjer dosegne ekvimolarni omjer, toplinska obrada u vakuumu može uvelike povećati molekularnu težinu krutog pretpolimera niske molekularne težine, čime se poboljšava obrada i oblikovanje praha.Dođite povoljno.
5. Lako je uvesti reaktivne skupine na kraj lanca ili lanac za formiranje aktivnih oligomera, čime se dobiva termoreaktivni poliimid.
6. Upotrijebite karboksilnu skupinu u poliimidu za izvođenje esterifikacije ili formiranja soli i uvedite fotoosjetljive skupine ili dugolančane alkilne skupine kako biste dobili amfifilne polimere, koji se mogu koristiti za dobivanje fotorezista ili za pripremu LB filmova.
7. Opći proces sintetiziranja poliimida ne proizvodi anorganske soli, što je posebno korisno za pripremu izolacijskih materijala.
8. Dianhidrid i diamin kao monomeri lako se sublimiraju pod visokim vakuumom, tako da ih je lako oblikovatipoliimidfilm na obradacima, posebno uređajima s neravnim površinama, taloženjem iz pare.
Vrijeme objave: 6. veljače 2023