Polyimidi, polymeerimateriaalien monipuolinen tuote, on herättänyt kiinnostusta monissa tutkimuslaitoksissa Kiinassa, ja osa yrityksistä on myös alkanut tuottaa omaa polyimidimateriaaliamme.
I. Yleiskatsaus
Erityisenä teknisenä materiaalina polyimidia on käytetty laajalti ilmailussa, ilmailussa, mikroelektroniikassa, nanometrissä, nestekideissä, erotuskalvossa, laserissa ja muilla aloilla.Viime aikoina maat listaavat sen tutkimusta, kehitystä ja käyttöäpolyimidiyhtenä lupaavimmista teknisistä muoveista 2000-luvulla.Polyimidi, sen erinomaisten suorituskyvyn ja synteesiominaisuuksien vuoksi, käytetäänpä sitä sitten rakennemateriaalina tai toiminnallisena materiaalina, sen valtavat käyttömahdollisuudet on tunnustettu täysin, ja se tunnetaan "ongelmanratkaisuasiantuntijana" ( protion ratkaisija ), ja uskoo, että "ilman polyimidiä ei olisi tänään mikroelektroniikan teknologiaa".
Toiseksi polyimidin suorituskyky
1. Täysaromaattisen polyimidin termogravimetrisen analyysin mukaan sen hajoamislämpötila on yleensä noin 500°C.Bifenyylidianhydridistä ja p-fenyleenidiamiinista syntetisoidun polyimidin lämpöhajoamislämpötila on 600°C ja se on yksi lämpöstabiiliimmista polymeereistä tähän mennessä.
2. Polyimidi kestää erittäin alhaisia lämpötiloja, kuten nestemäisessä heliumissa -269 °C:ssa, se ei ole hauras.
3. Polyimidion erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.Täyttämättömien muovien vetolujuus on yli 100Mpa, homofenyleenipolyimidikalvon (Kapton) yli 170Mpa ja bifenyylityyppisen polyimidin (UpilexS) jopa 400Mpa.Teknisenä muovina elastisen kalvon määrä on yleensä 3-4Gpa ja kuitu voi saavuttaa 200Gpa.Teoreettisten laskelmien mukaan ftaalihapon anhydridillä ja p-fenyleenidiamiinilla syntetisoitu kuitu voi saavuttaa 500 Gpa, toiseksi vain hiilikuidun.
4. Jotkut polyimidilajikkeet ovat liukenemattomia orgaanisiin liuottimiin ja stabiileja laimennetuille hapoille.Yleiset lajikkeet eivät kestä hydrolyysiä.Tämän näennäisen puutteen vuoksi polyimidi eroaa muista korkean suorituskyvyn polymeereistä.Ominaisuus on, että raaka-aine dianhydridi ja diamiini voidaan ottaa talteen alkalisella hydrolyysillä.Esimerkiksi Kapton-kalvon talteenottoaste voi olla 80–90 %.Rakenteen muuttaminen voi myös saada varsin hydrolyysinkestäviä lajikkeita, kuten kestää 120 ° C, 500 tuntia kiehumisaikaa.
5. Polyimidin lämpölaajenemiskerroin on 2 × 10-5 - 3 × 10-5 ℃, Guangchengin termoplastinen polyimidi on 3 × 10-5 ℃, bifenyylityyppi voi olla 10-6 ℃, yksittäiset lajikkeet voivat olla jopa 10 - 7°C.
6. Polyimidillä on korkea säteilynkestävyys, ja sen kalvon lujuuden säilyvyysaste on 90 % 5×109rad nopean elektronisäteilytyksen jälkeen.
7. Polyimidisillä on hyvät dielektriset ominaisuudet ja sen dielektrisyysvakio on noin 3,4.Lisäämällä fluoria tai dispergoimalla ilmananometrejä polyimidiin dielektrisyysvakio voidaan pienentää noin 2,5:een.Dielektrinen häviö on 10-3, dielektrinen lujuus on 100-300 KV/mm, Guangchengin termoplastinen polyimidi on 300 KV/mm, tilavuusvastus on 1017 Ω/cm.Nämä ominaisuudet säilyvät korkealla tasolla laajalla lämpötila- ja taajuusalueella.
8. Polyimidi on itsestään sammuva polymeeri, jolla on alhainen savunopeus.
9. Polyimidillä on hyvin vähän kaasunpoistoa erittäin suuressa tyhjiössä.
10. Polyimidi on myrkytön, sitä voidaan käyttää astioiden ja lääkinnällisten laitteiden valmistukseen, ja se kestää tuhansia desinfiointia.Joillakin polyimideillä on myös hyvä bioyhteensopivuus, esimerkiksi ne ovat ei-hemolyyttisiä veriyhteensopivuustestissä ja myrkyttömiä in vitro sytotoksisuustestissä.
3. Useita synteesitapoja:
Polyimidiä on monenlaisia ja muotoja, ja on monia tapoja syntetisoida sitä, joten se voidaan valita eri käyttötarkoituksiin.Tällaista joustavuutta synteesissä on myös vaikea saada muille polymeereille.
1. Polyimidisyntetisoidaan pääasiassa kaksiemäksisistä anhydrideistä ja diamiineista.Nämä kaksi monomeeriä yhdistetään monien muiden heterosyklisten polymeerien kanssa, kuten polybentsimidatsoli, polybentsimidatsoli, polybentsotiatsoli, polykinoni Monomeereihin, kuten fenoliiniin ja polykinoliiniin verrattuna, raaka-ainelähde on laaja ja synteesi on myös suhteellisen helppoa.Dianhydridejä ja diamiineja on monenlaisia, ja polyimidejä, joilla on erilaisia ominaisuuksia, voidaan saada eri yhdistelmillä.
2. Polyimidi voidaan polykondensoida alhaisessa lämpötilassa dianhydridillä ja diamiinilla polaarisessa liuottimessa, kuten DMF:ssä, DMAC:ssa, NMP:ssä tai THE/metanoliseoksessa liukoisen polyamiinihapon saamiseksi kalvon muodostuksen tai kehruun jälkeen. Kuumennus noin 300 °C:seen dehydratointi ja syklisointi polyimidiksi;etikkahappoanhydridiä ja tertiäärisiä amiinikatalyyttejä voidaan myös lisätä polyamiinihappoon kemiallista dehydraatiota ja syklisointia varten polyimidiliuoksen ja -jauheen saamiseksi.Diamiinia ja dianhydridiä voidaan myös kuumentaa ja polykondensoida korkean kiehumispisteen liuottimessa, kuten fenoliliuottimessa, polyimidin saamiseksi yhdessä vaiheessa.Lisäksi polyimidia voidaan saada myös kaksiemäksisen happoesterin ja diamiinin reaktiosta;se voidaan myös muuttaa polyamiinihaposta ensin polyisoimidiksi ja sitten polyimidiksi.Kaikki nämä menetelmät helpottavat käsittelyä.Ensin mainittua kutsutaan PMR-menetelmäksi, jolla voidaan saada matala viskositeetti, korkea kiintoaineliuos ja jossa on ikkuna, jonka sulaviskositeetti on alhainen käsittelyn aikana, mikä sopii erityisen hyvin komposiittimateriaalien valmistukseen;jälkimmäinen lisääntyy Liukoisuuden parantamiseksi konversioprosessin aikana ei vapaudu pienimolekyylisiä yhdisteitä.
3. Niin kauan kuin dianhydridin (tai tetrahapon) ja diamiinin puhtaus on hyväksytty, riippumatta siitä, mitä polykondensaatiomenetelmää käytetään, riittävän korkea molekyylipaino on helppo saavuttaa ja molekyylipainoa voidaan helposti säätää lisäämällä yksikköanhydridiä tai yksikkö amiini.
4. Dianhydridin (tai tetrahapon) ja diamiinin polykondensaatio, niin kauan kuin moolisuhde saavuttaa ekvimolaarisen suhteen, lämpökäsittely tyhjiössä voi suurentaa kiinteän matalan molekyylipainon esipolymeerin molekyylipainoa, mikä parantaa käsittelyä ja jauheen muodostusta.Tule kätevästi.
5. Ketjun päähän tai ketjuun on helppo lisätä reaktiivisia ryhmiä aktiivisten oligomeerien muodostamiseksi, jolloin saadaan lämpökovettuva polyimidi.
6. Käytä polyimidissä olevaa karboksyyliryhmää esteröimiseen tai suolan muodostukseen ja lisää valoherkkiä ryhmiä tai pitkäketjuisia alkyyliryhmiä saadaksesi amfifiilisiä polymeerejä, joita voidaan käyttää fotoresisteihin tai LB-kalvojen valmistukseen.
7. Polyimidin yleinen syntetisointiprosessi ei tuota epäorgaanisia suoloja, mikä on erityisen hyödyllistä eristemateriaalien valmistuksessa.
8. Dianhydridi ja diamiini monomeereinä on helppo sublimoida korkeassa tyhjiössä, joten se on helppo muodostaapolyimidikalvo työstökappaleisiin, erityisesti laitteisiin, joissa on epätasainen pinta, höyrypinnoituksella.
Postitusaika: 06.02.2023