A poliimida, o polivalente em materiais poliméricos, despertou o interesse de muitos institutos de pesquisa na China, e algumas empresas também começaram a produzir – nosso próprio material de poliimida.
I. Visão geral
Como material de engenharia especial, a poliimida tem sido amplamente utilizada na aviação, aeroespacial, microeletrônica, nanômetro, cristal líquido, membrana de separação, laser e outros campos.Recentemente, os países estão listando a pesquisa, desenvolvimento e utilização depoliimidacomo um dos plásticos de engenharia mais promissores do século XXI.A poliimida, devido às suas excelentes características de desempenho e síntese, seja usada como material estrutural ou como material funcional, suas enormes perspectivas de aplicação foram totalmente reconhecidas e é conhecida como “especialista em solução de problemas” ( solucionador de proções ), e acredita que “sem a poliimida não haveria tecnologia microeletrônica hoje”.
Em segundo lugar, o desempenho da poliimida
1. De acordo com a análise termogravimétrica da poliimida totalmente aromática, sua temperatura de decomposição é geralmente em torno de 500°C.A poliimida sintetizada a partir de dianidrido de bifenilo e p-fenilenodiamina tem uma temperatura de decomposição térmica de 600°C e é um dos polímeros termicamente mais estáveis até agora.
2. A poliimida pode suportar temperaturas extremamente baixas, como no hélio líquido a -269°C, não será quebradiça.
3. Poliimidatem excelentes propriedades mecânicas.A resistência à tração de plásticos não preenchidos está acima de 100Mpa, o filme (Kapton) de poliimida homofenileno está acima de 170Mpa e poliimida do tipo bifenil (UpilexS) até 400Mpa.Como um plástico de engenharia, a quantidade de filme elástico é geralmente 3-4Gpa, e a fibra pode chegar a 200Gpa.Segundo cálculos teóricos, a fibra sintetizada por anidrido ftálico e p-fenilenodiamina pode chegar a 500Gpa, ficando atrás apenas da fibra de carbono.
4. Algumas variedades de poliimidas são insolúveis em solventes orgânicos e estáveis a ácidos diluídos.Variedades gerais não são resistentes à hidrólise.Essa aparente deficiência torna a poliimida diferente de outros polímeros de alto desempenho.A característica é que as matérias-primas dianidrido e diamina podem ser recuperadas por hidrólise alcalina.Por exemplo, para o filme Kapton, a taxa de recuperação pode chegar a 80%-90%.A alteração da estrutura também pode obter variedades bastante resistentes à hidrólise, como suportar 120 ° C, 500 horas de fervura.
5. O coeficiente de expansão térmica da poliimida é de 2×10-5－3×10-5℃, a poliimida termoplástica de Guangcheng é de 3×10-5℃, o tipo bifenilo pode atingir 10-6℃, variedades individuais podem ser de até 10- 7°C.
6. A poliimida tem alta resistência à radiação e seu filme tem uma taxa de retenção de força de 90% após irradiação rápida de elétrons de 5×109rad.
7. Poliimidatem boas propriedades dielétricas, com uma constante dielétrica de cerca de 3,4.Ao introduzir flúor ou dispersar nanômetros de ar em poliimida, a constante dielétrica pode ser reduzida para cerca de 2,5.A perda dielétrica é 10-3, a rigidez dielétrica é 100-300KV/mm, a poliimida termoplástica de Guangcheng é 300KV/mm, a resistência do volume é 1017Ω/cm.Essas propriedades permanecem em um nível alto em uma ampla faixa de temperatura e faixa de frequência.
8. A poliimida é um polímero autoextinguível com baixa taxa de fumaça.
9. A poliimida tem muito pouca liberação de gás sob vácuo extremamente alto.
10. A poliimida não é tóxica, pode ser usada para fazer talheres e aparelhos médicos e pode suportar milhares de desinfecções.Algumas poliimidas também apresentam boa biocompatibilidade, por exemplo, são não hemolíticas no teste de compatibilidade sanguínea e não tóxicas no teste de citotoxicidade in vitro.
3. Múltiplas formas de síntese:
Existem muitos tipos e formas de poliimida, e muitas maneiras de sintetizá-la, para que ela possa ser selecionada de acordo com vários propósitos de aplicação.Esse tipo de flexibilidade na síntese também é difícil para outros polímeros.
1. Poliimidaé sintetizado principalmente a partir de anidridos dibásicos e diaminas.Esses dois monômeros são combinados com muitos outros polímeros heterocíclicos, como polibenzimidazol, polibenzimidazol, polibenzotiazol, poliquinona. Em comparação com monômeros como fenolina e poliquinolina, a fonte de matérias-primas é ampla e a síntese também é relativamente fácil.Existem muitos tipos de dianidridos e diaminas, e poliimidas com diferentes propriedades podem ser obtidas por diferentes combinações.
2. A poliimida pode ser policondensada a baixa temperatura por dianidrido e diamina em um solvente polar, como DMF, DMAC, NMP ou solvente misto THE/metanol, para obter ácido poliâmico solúvel, após a formação do filme ou aquecimento giratório a cerca de 300°C para desidratação e ciclização em poliimida;Catalisadores de anidrido acético e amina terciária também podem ser adicionados ao ácido poliâmico para desidratação química e ciclização para obter solução e pó de poliimida.A diamina e o dianidrido também podem ser aquecidos e policondensados em um solvente de alto ponto de ebulição, como um solvente fenólico, para obter a poliimida em uma etapa.Além disso, a poliimida também pode ser obtida a partir da reação de éster de ácido dibásico e diamina;ele também pode ser convertido de ácido poliâmico em poliisoimida primeiro e depois em poliimida.Todos esses métodos trazem conveniência ao processamento.O primeiro é chamado de método PMR, que pode obter baixa viscosidade, alta solução sólida e possui uma janela com baixa viscosidade de fusão durante o processamento, o que é especialmente adequado para a fabricação de materiais compósitos;o último aumenta A fim de melhorar a solubilidade, nenhum composto de baixo peso molecular é liberado durante o processo de conversão.
3. Contanto que a pureza do dianidrido (ou tetraácido) e da diamina seja qualificada, não importa qual método de policondensação seja usado, é fácil obter um peso molecular suficientemente alto, e o peso molecular pode ser facilmente ajustado adicionando anidrido unitário ou amina unitária.
4. Policondensação de dianidrido (ou tetraácido) e diamina, desde que a proporção molar atinja uma proporção equimolar, o tratamento térmico no vácuo pode aumentar muito o peso molecular do pré-polímero sólido de baixo peso molecular, melhorando assim o processamento e a formação de pó.Venha convenientemente.
5. É fácil introduzir grupos reativos no final da cadeia ou cadeia para formar oligômeros ativos, obtendo assim poliimida termoendurecível.
6. Utilizar o grupo carboxila da poliimida para realizar a esterificação ou formação de sais, e introduzir grupos fotossensíveis ou grupos alquil de cadeia longa para obter polímeros anfifílicos, que podem ser usados para obter fotorresistentes ou serem usados na preparação de filmes LB.
7. O processo geral de síntese de poliimida não produz sais inorgânicos, o que é especialmente benéfico para a preparação de materiais isolantes.
8. O dianidrido e a diamina como monômeros são fáceis de sublimar sob alto vácuo, por isso é fácil formarpoliimidafilme em peças de trabalho, especialmente dispositivos com superfícies irregulares, por deposição de vapor.
Horário de postagem: 06 de fevereiro de 2023