Polyimid, allrounderen innen polymermaterialer, har vakt interesse hos mange forskningsinstitutter i Kina, og noen bedrifter har også begynt å produsere – vårt eget polyimidmateriale.
I. Oversikt
Som et spesielt ingeniørmateriale har polyimid blitt mye brukt i luftfart, romfart, mikroelektronikk, nanometer, flytende krystall, separasjonsmembran, laser og andre felt.Nylig har land listet opp forskning, utvikling og bruk avpolyimidsom en av de mest lovende ingeniørplastene i det 21. århundre.Polyimid, på grunn av dets enestående egenskaper i ytelse og syntese, enten det brukes som et strukturelt materiale eller som et funksjonelt materiale, har dets enorme bruksutsikter blitt fullt anerkjent, og det er kjent som en "problemløsningsekspert" ( prosjonsløser ), og mener at "uten polyimid ville det ikke vært noen mikroelektronikkteknologi i dag".
For det andre, ytelsen til polyimid
1. I henhold til den termogravimetriske analysen av fullt aromatisk polyimid er nedbrytningstemperaturen vanligvis rundt 500°C.Polyimid syntetisert fra bifenyldianhydrid og p-fenylendiamin har en termisk dekomponeringstemperatur på 600°C og er en av de mest termisk stabile polymerene så langt.
2. Polyimid tåler ekstremt lave temperaturer, som i flytende helium ved -269°C, det vil ikke være sprøtt.
3. Polyimidhar utmerkede mekaniske egenskaper.Strekkstyrken til ufylt plast er over 100Mpa, filmen (Kapton) av homofenylenpolyimid er over 170Mpa, og bifenyltype polyimid (UpilexS) opp til 400Mpa.Som ingeniørplast er mengden elastisk film vanligvis 3-4Gpa, og fiberen kan nå 200Gpa.I følge teoretiske beregninger kan fiberen syntetisert av ftalsyreanhydrid og p-fenylendiamin nå 500 Gpa, nest etter karbonfiber.
4. Noen polyimidvarianter er uløselige i organiske løsemidler og stabile overfor fortynnede syrer.Generelle varianter er ikke motstandsdyktige mot hydrolyse.Denne tilsynelatende mangelen gjør polyimid forskjellig fra andre høyytelsespolymerer.Karakteristikken er at råmaterialet dianhydrid og diamin kan utvinnes ved alkalisk hydrolyse.For eksempel, for Kapton-film, kan gjenvinningsgraden nå 80% -90%.Å endre strukturen kan også få ganske hydrolysebestandige varianter, for eksempel tåle 120 ° C, 500 timer med koking.
5. Den termiske ekspansjonskoeffisienten til polyimid er 2×10-5–3×10-5℃, Guangcheng termoplastisk polyimid er 3×10-5℃, bifenyltypen kan nå 10-6℃, individuelle varianter kan være opptil 10- 7°C.
6. Polyimid har høy strålingsmotstand, og filmen har en styrkeretensjonsgrad på 90 % etter 5×109rad rask elektronbestråling.
7. Polyimidhar gode dielektriske egenskaper, med en dielektrisk konstant på ca. 3,4.Ved å introdusere fluor eller spre luft nanometer i polyimid, kan dielektrisitetskonstanten reduseres til ca. 2,5.Dielektrisk tap er 10-3, dielektrisk styrke er 100-300KV/mm, Guangcheng termoplastisk polyimid er 300KV/mm, volummotstand er 1017Ω/cm.Disse egenskapene forblir på et høyt nivå over et bredt temperaturområde og frekvensområde.
8. Polyimid er en selvslukkende polymer med lav røykhastighet.
9. Polyimid har svært lite utgassing under ekstremt høyt vakuum.
10. Polyimid er ikke giftig, kan brukes til å lage servise og medisinske apparater, og tåler tusenvis av desinfeksjoner.Noen polyimider har også god biokompatibilitet, for eksempel er de ikke-hemolytiske i blodforlikelighetstesten og ikke-toksiske i in vitro cytotoksisitetstesten.
3. Flere måter å syntese på:
Det er mange typer og former for polyimid, og det er mange måter å syntetisere det på, slik at det kan velges i henhold til ulike bruksformål.Denne typen fleksibilitet i syntese er også vanskelig for andre polymerer å ha.
1. Polyimider hovedsakelig syntetisert fra dibasiske anhydrider og diaminer.Disse to monomerene er kombinert med mange andre heterosykliske polymerer, som polybenzimidazol, polybenzimidazol, polybenzotiazol, polykinon Sammenlignet med monomerer som fenolin og polykinolin, er kilden til råmaterialer bred, og syntesen er også relativt enkel.Det finnes mange typer dianhydrider og diaminer, og polyimider med forskjellige egenskaper kan oppnås ved forskjellige kombinasjoner.
2. Polyimid kan polykondenseres ved lav temperatur med dianhydrid og diamin i et polart løsningsmiddel, som DMF, DMAC, NMP eller THE/metanol blandet løsningsmiddel, for å oppnå løselig polyaminsyre, etter filmdannelse eller spinning Oppvarming til ca. 300°C for dehydrering og cyklisering til polyimid;eddiksyreanhydrid og tertiære aminkatalysatorer kan også tilsettes til polyaminsyre for kjemisk dehydrering og ringslutning for å oppnå polyimidløsning og pulver.Diamin og dianhydrid kan også oppvarmes og polykondenseres i et løsningsmiddel med høyt kokepunkt, slik som et fenolisk løsningsmiddel, for å oppnå polyimid i ett trinn.I tillegg kan polyimid også oppnås ved omsetning av dibasisk syreester og diamin;det kan også omdannes fra polyaminsyre til polyisoimid først, og deretter til polyimid.Disse metodene gir alle enklere behandling.Førstnevnte kalles PMR-metoden, som kan oppnå lav viskositet, høy fast løsning, og har et vindu med lav smelteviskositet under bearbeiding, som er spesielt egnet for fremstilling av komposittmaterialer;sistnevnte øker For å forbedre løseligheten frigjøres ingen lavmolekylære forbindelser under omdannelsesprosessen.
3. Så lenge renheten til dianhydrid (eller tetrasyre) og diamin er kvalifisert, uansett hvilken polykondensasjonsmetode som brukes, er det lett å oppnå en tilstrekkelig høy molekylvekt, og molekylvekten kan enkelt justeres ved å tilsette enhetsanhydrid eller enhetsamin.
4. Polykondensasjon av dianhydrid (eller tetrasyre) og diamin, så lenge molforholdet når et ekvimolart forhold, kan varmebehandling i vakuum i stor grad øke molekylvekten til den faste lavmolekylære prepolymeren, og derved forbedre behandlingen og pulverformingen.Kom beleilig.
5. Det er lett å innføre reaktive grupper ved kjedeenden eller kjeden for å danne aktive oligomerer, og dermed oppnå termoherdende polyimid.
6. Utnytt karboksylgruppen i polyimid for å utføre forestring eller saltdannelse, og introduser lysfølsomme grupper eller langkjedede alkylgrupper for å oppnå amfifile polymerer, som kan brukes til å oppnå fotoresister eller brukes til fremstilling av LB-filmer.
7. Den generelle prosessen med å syntetisere polyimid produserer ikke uorganiske salter, noe som er spesielt gunstig for fremstilling av isolasjonsmaterialer.
8. Dianhydridet og diaminet som monomerer er enkle å sublimere under høyvakuum, så det er lett å dannepolyimidfilm på arbeidsstykker, spesielt enheter med ujevne overflater, ved dampavsetning.
Innleggstid: Feb-06-2023