Poliimid, wszechstronny materiał polimerowy, wzbudził zainteresowanie wielu instytutów badawczych w Chinach, a niektóre przedsiębiorstwa zaczęły również produkować – nasz własny materiał poliimidowy.
I. Przegląd
Jako specjalny materiał inżynieryjny, poliimid był szeroko stosowany w lotnictwie, lotnictwie, mikroelektronice, nanometrach, ciekłych kryształach, membranach separacyjnych, laserach i innych dziedzinach.Ostatnio kraje wymieniają badania, rozwój i wykorzystaniePoliamidjako jedno z najbardziej obiecujących tworzyw konstrukcyjnych XXI wieku.Poliimid, ze względu na swoje wyjątkowe właściwości pod względem wydajności i syntezy, niezależnie od tego, czy jest stosowany jako materiał konstrukcyjny, czy jako materiał funkcjonalny, w pełni rozpoznano jego ogromne perspektywy zastosowania i jest znany jako „ekspert w rozwiązywaniu problemów” (protion solver ) i uważa, że „bez poliimidu nie byłoby dziś technologii mikroelektronicznej”.
Po drugie, wydajność poliimidu
1. Zgodnie z analizą termograwimetryczną w pełni aromatycznego poliimidu, jego temperatura rozkładu wynosi na ogół około 500°C.Poliimid syntetyzowany z dibezwodnika bifenylu i p-fenylenodiaminy ma temperaturę rozkładu termicznego 600°C i jest jednym z najbardziej stabilnych termicznie polimerów do tej pory.
2. Poliimid może wytrzymać ekstremalnie niskie temperatury, takie jak ciekły hel w temperaturze -269 ° C, nie będzie kruchy.
3. Poliamidposiada doskonałe właściwości mechaniczne.Wytrzymałość na rozciąganie tworzyw sztucznych bez wypełniaczy wynosi powyżej 100 MPa, folii (Kapton) z poliimidu homofenylenu powyżej 170 MPa, a poliimidu typu bifenylowego (UpilexS) do 400 MPa.Jako tworzywo konstrukcyjne ilość elastycznej folii wynosi zwykle 3-4Gpa, a włókno może osiągnąć 200Gpa.Zgodnie z obliczeniami teoretycznymi włókno syntetyzowane przez bezwodnik ftalowy i p-fenylenodiaminę może osiągnąć 500Gpa, ustępując jedynie włóknu węglowemu.
4. Niektóre odmiany poliimidów są nierozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych i stabilne w rozcieńczonych kwasach.Ogólne odmiany nie są odporne na hydrolizę.Ta pozornie wada sprawia, że poliimid różni się od innych wysokowydajnych polimerów.Cechą charakterystyczną jest to, że dibezwodnik surowca i diaminę można odzyskać przez hydrolizę alkaliczną.Na przykład w przypadku folii Kapton wskaźnik odzysku może osiągnąć 80% -90%.Zmieniając strukturę można też uzyskać odmiany dość odporne na hydrolizę, np. wytrzymujące 120°C, 500 godzin gotowania.
5. Współczynnik rozszerzalności cieplnej poliimidu wynosi 2 × 10-5-3 × 10-5 ℃, termoplastyczny poliimid Guangcheng wynosi 3 × 10-5 ℃, typ bifenylu może osiągnąć 10-6 ℃, poszczególne odmiany mogą mieć do 10- 7°C.
6. Poliimid ma wysoką odporność na promieniowanie, a jego film ma wskaźnik zachowania wytrzymałości 90% po napromieniowaniu szybkimi elektronami 5 × 109rad.
7. Poliamidma dobre właściwości dielektryczne, ze stałą dielektryczną około 3,4.Wprowadzając do poliimidu fluor lub dyspergujące nanometry powietrza, stałą dielektryczną można zmniejszyć do około 2,5.Strata dielektryczna wynosi 10-3, wytrzymałość dielektryczna wynosi 100-300KV/mm, termoplastyczny poliimid Guangcheng wynosi 300KV/mm, rezystancja objętościowa wynosi 1017Ω/cm.Właściwości te pozostają na wysokim poziomie w szerokim zakresie temperatur i częstotliwości.
8. Poliimid jest samogasnącym polimerem o niskim wskaźniku dymienia.
9. Poliimid ma bardzo małe odgazowanie w ekstremalnie wysokiej próżni.
10. Poliimid jest nietoksyczny, może być używany do produkcji zastawy stołowej i sprzętu medycznego oraz może wytrzymać tysiące dezynfekcji.Niektóre poliimidy mają również dobrą biokompatybilność, na przykład nie są hemolityczne w teście zgodności krwi i nietoksyczne w teście cytotoksyczności in vitro.
3. Wiele sposobów syntezy:
Istnieje wiele rodzajów i form poliimidu i istnieje wiele sposobów jego syntezy, dzięki czemu można go wybrać zgodnie z różnymi celami zastosowania.Tego rodzaju elastyczność w syntezie jest również trudna do posiadania przez inne polimery.
1. Poliamidjest syntetyzowany głównie z bezwodników dwuzasadowych i diamin.Te dwa monomery są łączone z wieloma innymi heterocyklicznymi polimerami, takimi jak polibenzimidazol, polibenzimidazol, polibenzotiazol, polichinon. W porównaniu z monomerami, takimi jak fenolina i polichinolina, źródło surowców jest szerokie, a synteza jest również stosunkowo łatwa.Istnieje wiele rodzajów dibezwodników i diamin, a poliimidy o różnych właściwościach można otrzymać za pomocą różnych kombinacji.
2. Poliimid można polikondensować w niskiej temperaturze za pomocą dibezwodnika i diaminy w polarnym rozpuszczalniku, takim jak DMF, DMAC, NMP lub mieszany rozpuszczalnik THE/metanol, w celu uzyskania rozpuszczalnego kwasu poliaminowego, po utworzeniu błony lub wirowaniu. Ogrzewanie do około 300°C przez odwodnienie i cyklizacja do poliimidu;katalizatory z bezwodnika octowego i trzeciorzędowych amin można również dodawać do kwasu poliamidowego w celu chemicznego odwodnienia i cyklizacji w celu uzyskania roztworu i proszku poliimidu.Diaminę i dibezwodnik można również ogrzewać i polikondensować w rozpuszczalniku o wysokiej temperaturze wrzenia, takim jak rozpuszczalnik fenolowy, w celu uzyskania poliimidu w jednym etapie.Ponadto poliimid można również otrzymać w reakcji estru kwasu dwuzasadowego i diaminy;można go również najpierw przekształcić z kwasu poliaminowego w poliizoimid, a następnie w poliimid.Wszystkie te metody zapewniają wygodę przetwarzania.Ta pierwsza nazywa się metodą PMR, która pozwala uzyskać roztwór o niskiej lepkości, wysokiej zawartości substancji stałych i ma okno o niskiej lepkości stopu podczas przetwarzania, co jest szczególnie odpowiednie do wytwarzania materiałów kompozytowych;ta ostatnia wzrasta. W celu polepszenia rozpuszczalności podczas procesu konwersji nie są uwalniane żadne związki niskocząsteczkowe.
3. Dopóki czystość dibezwodnika (lub tetrakwasu) i diaminy jest kwalifikowana, bez względu na zastosowaną metodę polikondensacji, łatwo jest uzyskać wystarczająco wysoką masę cząsteczkową, a masę cząsteczkową można łatwo dostosować, dodając jednostkę bezwodnika lub jednostka aminy.
4. Polikondensacja dibezwodnika (lub tetrakwasu) i diaminy, dopóki stosunek molowy osiągnie stosunek równomolowy, obróbka cieplna w próżni może znacznie zwiększyć masę cząsteczkową stałego prepolimeru o niskiej masie cząsteczkowej, poprawiając w ten sposób przetwarzanie i formowanie proszku.Przyjdź wygodnie.
5. Łatwo jest wprowadzić reaktywne grupy na końcu łańcucha lub łańcuchu, tworząc aktywne oligomery, uzyskując w ten sposób termoutwardzalny poliimid.
6. Wykorzystać grupę karboksylową w poliimidzie do przeprowadzenia estryfikacji lub tworzenia soli oraz wprowadzić grupy światłoczułe lub długołańcuchowe grupy alkilowe w celu uzyskania polimerów amfifilowych, które mogą być wykorzystane do otrzymywania fotomasek lub do przygotowania filmów LB.
7. W ogólnym procesie syntezy poliimidu nie powstają sole nieorganiczne, co jest szczególnie korzystne przy wytwarzaniu materiałów izolacyjnych.
8. Dibezwodnik i diamina jako monomery są łatwe do sublimacji w wysokiej próżni, więc łatwo je formowaćPoliamidfolii na obrabianych przedmiotach, zwłaszcza urządzeniach o nierównych powierzchniach, poprzez osadzanie z fazy gazowej.
Czas postu: 06-02-2023