Polyimid, mångsidigheten inom polymermaterial, har väckt intresse hos många forskningsinstitut i Kina, och vissa företag har också börjat tillverka – vårt eget polyimidmaterial.
I. Översikt
Som ett speciellt tekniskt material har polyimid använts i stor utsträckning inom flyg, rymd, mikroelektronik, nanometer, flytande kristaller, separationsmembran, laser och andra områden.Nyligen listar länder forskning, utveckling och användning avpolyimidsom en av de mest lovande tekniska plasterna under 2000-talet.Polyimid, på grund av dess enastående egenskaper i prestanda och syntes, oavsett om den används som ett strukturellt material eller som ett funktionellt material, har dess enorma applikationsmöjligheter erkänts fullt ut, och det är känt som en "problemlösningsexpert" ( protionslösare ), och anser att "utan polyimid skulle det inte finnas någon mikroelektronikteknologi idag".
För det andra, prestanda av polyimid
1. Enligt den termogravimetriska analysen av helt aromatisk polyimid är dess nedbrytningstemperatur i allmänhet runt 500°C.Polyimid syntetiserad från bifenyldianhydrid och p-fenylendiamin har en termisk nedbrytningstemperatur på 600°C och är en av de mest termiskt stabila polymererna hittills.
2. Polyimid tål extremt låga temperaturer, som i flytande helium vid -269°C, den blir inte spröd.
3. Polyimidhar utmärkta mekaniska egenskaper.Draghållfastheten för ofyllda plaster är över 100Mpa, filmen (Kapton) av homofenylenpolyimid är över 170Mpa och polyimid av bifenyltyp (UpilexS) upp till 400Mpa.Som teknisk plast är mängden elastisk film vanligtvis 3-4Gpa, och fibern kan nå 200Gpa.Enligt teoretiska beräkningar kan fibern som syntetiseras av ftalsyraanhydrid och p-fenylendiamin nå 500 Gpa, näst efter kolfiber.
4. Vissa polyimidvarianter är olösliga i organiska lösningsmedel och stabila mot utspädda syror.Allmänna sorter är inte resistenta mot hydrolys.Denna till synes brist gör polyimid annorlunda än andra högpresterande polymerer.Kännetecknet är att råmaterialet dianhydrid och diamin kan utvinnas genom alkalisk hydrolys.Till exempel, för Kapton-film, kan återvinningsgraden nå 80%-90%.Att ändra strukturen kan också få ganska hydrolysresistenta sorter, som tål 120 ° C, 500 timmars kokning.
5. Den termiska expansionskoefficienten för polyimid är 2×10-5–3×10-5℃, Guangcheng termoplastisk polyimid är 3×10-5℃, bifenyltyp kan nå 10-6℃, individuella sorter kan vara upp till 10- 7°C.
6. Polyimid har hög strålningsbeständighet och dess film har en hållfasthetsretention på 90 % efter 5×109rad snabb elektronbestrålning.
7. Polyimidhar goda dielektriska egenskaper, med en dielektricitetskonstant på ca 3,4.Genom att introducera fluor eller dispergerande luft nanometer i polyimid kan dielektricitetskonstanten reduceras till cirka 2,5.Dielektrisk förlust är 10-3, dielektrisk hållfasthet är 100-300KV/mm, Guangcheng termoplastisk polyimid är 300KV/mm, volymmotstånd är 1017Ω/cm.Dessa egenskaper förblir på en hög nivå över ett brett temperaturområde och frekvensområde.
8. Polyimid är en självslocknande polymer med låg rökhastighet.
9. Polyimid har mycket liten utgasning under extremt högt vakuum.
10. Polyimid är giftfritt, kan användas för att tillverka serviser och medicinska apparater och tål tusentals desinfektioner.Vissa polyimider har också god biokompatibilitet, till exempel är de icke-hemolytiska i blodkompatibilitetstestet och icke-toxiska i cytotoxicitetstestet in vitro.
3. Flera sätt att syntetisera:
Det finns många typer och former av polyimid, och det finns många sätt att syntetisera den, så den kan väljas enligt olika användningsändamål.Denna typ av flexibilitet vid syntes är också svår för andra polymerer att ha.
1. Polyimidsyntetiseras huvudsakligen från dibasiska anhydrider och diaminer.Dessa två monomerer kombineras med många andra heterocykliska polymerer, såsom polybensimidazol, polybensimidazol, polybensotiazol, polykinon. Jämfört med monomerer såsom fenolin och polykinolin är råmaterialkällan bred och syntesen är också relativt enkel.Det finns många sorters dianhydrider och diaminer, och polyimider med olika egenskaper kan erhållas genom olika kombinationer.
2. Polyimid kan polykondenseras vid låg temperatur med dianhydrid och diamin i ett polärt lösningsmedel, såsom DMF, DMAC, NMP eller THE/metanol blandat lösningsmedel, för att erhålla löslig polyaminsyra, efter filmbildning eller spinning Uppvärmning till ca 300°C för dehydratisering och cyklisering till polyimid;ättiksyraanhydrid och tertiära aminkatalysatorer kan också sättas till polyaminsyra för kemisk dehydratisering och cyklisering för att erhålla polyimidlösning och pulver.Diamin och dianhydrid kan också värmas och polykondenseras i ett lösningsmedel med hög kokpunkt, såsom ett fenoliskt lösningsmedel, för att erhålla polyimid i ett steg.Dessutom kan polyimid även erhållas från reaktionen av dibasisk syraester och diamin;den kan också omvandlas från polyaminsyra till polyisoimid först och sedan till polyimid.Dessa metoder ger alla bekvämlighet för bearbetningen.Den förra kallas PMR-metoden, som kan erhålla låg viskositet, hög fast lösning, och har ett fönster med låg smältviskositet under bearbetning, vilket är särskilt lämpligt för tillverkning av kompositmaterial;den senare ökar För att förbättra lösligheten frigörs inga lågmolekylära föreningar under omvandlingsprocessen.
3. Så länge som renheten av dianhydrid (eller tetrasyra) och diamin är kvalificerad, oavsett vilken polykondensationsmetod som används, är det lätt att få en tillräckligt hög molekylvikt, och molekylvikten kan enkelt justeras genom att tillsätta enhetsanhydrid eller enhetsamin.
4. Polykondensation av dianhydrid (eller tetrasyra) och diamin, så länge som molförhållandet når ett ekvimolärt förhållande, kan värmebehandling i vakuum kraftigt öka molekylvikten för den fasta lågmolekylära prepolymeren, och därigenom förbättra bearbetningen och pulverformningen.Kom bekvämt.
5. Det är lätt att införa reaktiva grupper vid kedjeänden eller kedjan för att bilda aktiva oligomerer, och på så sätt erhålla värmehärdande polyimid.
6. Använd karboxylgruppen i polyimid för att utföra förestring eller saltbildning, och inför ljuskänsliga grupper eller långkedjiga alkylgrupper för att erhålla amfifila polymerer, som kan användas för att erhålla fotoresister eller användas vid framställning av LB-filmer.
7. Den allmänna processen att syntetisera polyimid producerar inte oorganiska salter, vilket är särskilt fördelaktigt för framställning av isoleringsmaterial.
8. Dianhydriden och diaminen som monomerer är lätta att sublimera under högvakuum, så det är lätt att bildapolyimidfilm på arbetsstycken, särskilt enheter med ojämna ytor, genom ångavsättning.
Posttid: 2023-06-02