A poliimida, o versátil en materiais poliméricos, espertou o interese de moitos institutos de investigación en China, e algunhas empresas tamén comezaron a producir o noso propio material de poliimida.
I. Visión xeral
Como material de enxeñería especial, a poliimida foi amplamente utilizada en aviación, aeroespacial, microelectrónica, nanómetros, cristal líquido, membrana de separación, láser e outros campos.Recentemente, os países están enumerando a investigación, desenvolvemento e utilización depoliimidacomo un dos plásticos de enxeñería máis prometedores do século XXI.A poliimida, polas súas excelentes características de rendemento e síntese, xa sexa utilizada como material estrutural ou como material funcional, as súas enormes perspectivas de aplicación foron plenamente recoñecidas e coñécese como "experto en resolución de problemas" (solucionador de procións). ), e considera que "sen poliimida non habería tecnoloxía microelectrónica na actualidade".
En segundo lugar, o rendemento da poliimida
1. Segundo a análise termogravimétrica da poliimida totalmente aromática, a súa temperatura de descomposición adoita ser duns 500 °C.A poliimida sintetizada a partir de bifenil dianhídrido e p-fenilendiamina ten unha temperatura de descomposición térmica de 600 °C e é un dos polímeros máis estables térmicamente ata o momento.
2. A poliimida pode soportar temperaturas extremadamente baixas, como no helio líquido a -269 °C, non será fráxil.
3. Poliimidaten excelentes propiedades mecánicas.A resistencia á tracción dos plásticos sen recheos é superior a 100Mpa, a película (Kapton) de homofenileno poliimida é superior a 170Mpa e a poliimida de tipo bifenilo (UpilexS) ata 400Mpa.Como plástico de enxeñería, a cantidade de película elástica adoita ser de 3-4 Gpa e a fibra pode alcanzar os 200 Gpa.Segundo cálculos teóricos, a fibra sintetizada polo anhídrido ftálico e a p-fenilendiamina pode alcanzar os 500 Gpa, superada só pola fibra de carbono.
4. Algunhas variedades de poliimida son insolubles en disolventes orgánicos e estables aos ácidos diluídos.As variedades xerais non son resistentes á hidrólise.Esta aparentemente deficiencia fai que a poliimida sexa diferente doutros polímeros de alto rendemento.A característica é que a materia prima dianhídrido e diamina pode ser recuperada por hidrólise alcalina.Por exemplo, para a película Kapton, a taxa de recuperación pode chegar ao 80%-90%.Cambiar a estrutura tamén pode obter variedades bastante resistentes á hidrólise, como soportar 120 ° C, 500 horas de ebulición.
5. O coeficiente de expansión térmica da poliimida é de 2 × 10-5－3 × 10-5 ℃, a poliimida termoplástica Guangcheng é de 3 × 10-5 ℃, o tipo bifenilo pode chegar a 10-6 ℃, as variedades individuais poden ser de ata 10- 7°C.
6. A poliimida ten unha alta resistencia á radiación e a súa película ten unha taxa de retención de forza do 90% despois da irradiación rápida de electróns de 5 × 109 rad.
7. Poliimidaten boas propiedades dieléctricas, cunha constante dieléctrica de aproximadamente 3,4.Ao introducir flúor ou dispersar nanómetros de aire na poliimida, a constante dieléctrica pódese reducir a uns 2,5.A perda dieléctrica é de 10-3, a forza dieléctrica é de 100-300KV/mm, a poliimida termoplástica Guangcheng é de 300KV/mm, a resistencia de volume é de 1017Ω/cm.Estas propiedades mantéñense nun alto nivel nun amplo rango de temperatura e frecuencia.
8. A poliimida é un polímero autoextinguible con baixa taxa de fume.
9. A poliimida ten moi pouca desgasificación baixo un baleiro extremadamente alto.
10. A poliimida non é tóxica, pódese usar para facer vaixelas e aparellos médicos e pode soportar miles de desinfeccións.Algunhas poliimidas tamén teñen unha boa biocompatibilidade, por exemplo, non son hemolíticas na proba de compatibilidade sanguínea e non son tóxicas na proba de citotoxicidade in vitro.
3. Múltiples formas de síntese:
Hai moitos tipos e formas de poliimida, e hai moitas formas de sintetizarla, polo que se pode seleccionar segundo varios propósitos de aplicación.Este tipo de flexibilidade na síntese tamén é difícil de posuír para outros polímeros.
1. Poliimidasintetizase principalmente a partir de anhídridos dibásicos e diaminas.Estes dous monómeros combínanse con moitos outros polímeros heterocíclicos, como polibenzimidazol, polibencimidazol, polibenzotiazol, poliquinona En comparación con monómeros como fenolina e poliquinolina, a fonte de materias primas é ampla e a síntese tamén é relativamente fácil.Hai moitos tipos de dianhídridos e diaminas, e as poliimidas con diferentes propiedades pódense obter mediante diferentes combinacións.
2. A poliimida pódese policondensar a baixa temperatura mediante dianhídrido e diamina nun disolvente polar, como DMF, DMAC, NMP ou disolvente mesturado THE/metanol, para obter ácido poliámico soluble, despois da formación de película ou de xirar. deshidratación e ciclización en poliimida;Tamén se poden engadir catalizadores de anhídrido acético e amina terciaria ao ácido poliámico para a deshidratación química e a ciclización para obter solución e po de poliimida.A diamina e o dianhídrido tamén se poden quentar e policondensar nun disolvente de alto punto de ebulición, como un disolvente fenólico, para obter poliimida nun só paso.Ademais, a poliimida tamén se pode obter a partir da reacción de éster de ácido dibásico e diamina;tamén se pode converter de ácido poliámico a poliisoimida primeiro, e despois a poliimida.Todos estes métodos aportan comodidade ao procesamento.O primeiro denomínase método PMR, que pode obter unha solución sólida de baixa viscosidade, e ten unha xanela con baixa viscosidade de fusión durante o procesamento, que é especialmente adecuada para a fabricación de materiais compostos;este último aumenta Para mellorar a solubilidade, durante o proceso de conversión non se liberan compostos de baixo peso molecular.
3. Sempre que a pureza do dianhídrido (ou tetraácido) e da diamina estea cualificada, independentemente do método de policondensación que se use, é fácil obter un peso molecular suficientemente alto e o peso molecular pódese axustar facilmente engadindo anhídrido unitario ou unidade de amina.
4. A policondensación de dianhídrido (ou tetraácido) e diamina, sempre que a relación molar alcance unha proporción equimolar, o tratamento térmico ao baleiro pode aumentar moito o peso molecular do prepolímero sólido de baixo peso molecular, mellorando así o procesamento e a formación de po.Veña convenientemente.
5. É doado introducir grupos reactivos no extremo da cadea ou cadea para formar oligómeros activos, obtendo así poliimida termoendurecible.
6. Utilizar o grupo carboxilo da poliimida para levar a cabo a esterificación ou a formación de sales, e introducir grupos fotosensibles ou grupos alquilo de cadea longa para obter polímeros anfifílicos, que poden ser utilizados para obter fotorresistentes ou ser utilizados na preparación de películas LB.
7. O proceso xeral de síntese da poliimida non produce sales inorgánicas, o que resulta especialmente beneficioso para a preparación de materiais illantes.
8. O dianhídrido e a diamina como monómeros son fáciles de sublimar baixo alto baleiro, polo que é fácil de formarpoliimidapelícula sobre pezas de traballo, especialmente dispositivos con superficies irregulares, por deposición de vapor.
Hora de publicación: 06-feb-2023