Polyimide, de allrounder in polymeermaterialen, heeft de interesse gewekt van veel onderzoeksinstituten in China, en sommige ondernemingen zijn ook begonnen met de productie van ons eigen polyimidemateriaal.
I. Overzicht
Als speciaal technisch materiaal wordt polyimide veel gebruikt in de luchtvaart, ruimtevaart, micro-elektronica, nanometer, vloeibaar kristal, scheidingsmembraan, laser en andere gebieden.Onlangs hebben landen een lijst gemaakt van het onderzoek, de ontwikkeling en het gebruik vanpolyimideals een van de meest veelbelovende technische kunststoffen in de 21e eeuw.Vanwege zijn uitstekende eigenschappen op het gebied van prestaties en synthese, of het nu wordt gebruikt als structureel materiaal of als functioneel materiaal, zijn de enorme toepassingsmogelijkheden van polyimide volledig erkend en staat het bekend als een "probleemoplossende expert" ( protion solver ), en is van mening dat "er zonder polyimide vandaag de dag geen micro-elektronicatechnologie zou zijn".
Ten tweede, de prestaties van polyimide
1. Volgens de thermogravimetrische analyse van volledig aromatisch polyimide ligt de ontledingstemperatuur in het algemeen rond de 500°C.Polyimide gesynthetiseerd uit bifenyldianhydride en p-fenyleendiamine heeft een thermische ontledingstemperatuur van 600°C en is tot nu toe een van de meest thermisch stabiele polymeren.
2. Polyimide is bestand tegen extreem lage temperaturen, zoals in vloeibaar helium bij -269°C, het zal niet bros zijn.
3. Polyimideheeft uitstekende mechanische eigenschappen.De treksterkte van ongevulde kunststoffen is meer dan 100Mpa, de film (Kapton) van homofenyleenpolyimide is meer dan 170Mpa en bifenyltype polyimide (UpilexS) tot 400Mpa.Als technisch plastic is de hoeveelheid elastische film meestal 3-4Gpa en kan de vezel 200Gpa bereiken.Volgens theoretische berekeningen kan de vezel gesynthetiseerd door ftaalzuuranhydride en p-fenyleendiamine 500Gpa bereiken, de tweede alleen voor koolstofvezel.
4. Sommige polyimidevariëteiten zijn onoplosbaar in organische oplosmiddelen en stabiel tot verdunde zuren.Algemene rassen zijn niet bestand tegen hydrolyse.Deze ogenschijnlijke tekortkoming maakt polyimide anders dan andere hoogwaardige polymeren.Het kenmerk is dat de grondstof dianhydride en diamine kan worden teruggewonnen door alkalische hydrolyse.Voor Kapton-film kan het herstelpercentage bijvoorbeeld 80% -90% bedragen.Het veranderen van de structuur kan ook behoorlijk hydrolysebestendige variëteiten krijgen, zoals bestand tegen 120 ° C, 500 uur koken.
5. De thermische uitzettingscoëfficiënt van polyimide is 2 × 10-5-3 × 10-5 ℃, Guangcheng thermoplastisch polyimide is 3 × 10-5 ℃, bifenyltype kan 10-6 ℃ bereiken, individuele variëteiten kunnen oplopen tot 10- 7°C.
6. Polyimide heeft een hoge stralingsweerstand en de film heeft een sterktebehoud van 90% na 5 × 109rad snelle elektronenbestraling.
7. Polyimideheeft goede diëlektrische eigenschappen, met een diëlektrische constante van ongeveer 3,4.Door fluor of dispergerende lucht nanometers in polyimide te introduceren, kan de diëlektrische constante worden verlaagd tot ongeveer 2,5.Diëlektrisch verlies is 10-3, diëlektrische sterkte is 100-300KV/mm, Guangcheng thermoplastisch polyimide is 300KV/mm, volumeweerstand is 1017Ω/cm.Deze eigenschappen blijven op een hoog niveau over een breed temperatuurbereik en frequentiebereik.
8. Polyimide is een zelfdovend polymeer met een lage rooksnelheid.
9. Polyimide heeft zeer weinig ontgassing onder extreem hoog vacuüm.
10. Polyimide is niet giftig, kan worden gebruikt om tafelgerei en medische apparaten te maken en is bestand tegen duizenden desinfecties.Sommige polyimiden hebben ook een goede biocompatibiliteit, ze zijn bijvoorbeeld niet-hemolytisch in de bloedcompatibiliteitstest en niet-toxisch in de in vitro cytotoxiciteitstest.
3. Meerdere manieren van synthese:
Er zijn veel soorten en vormen van polyimide en er zijn veel manieren om het te synthetiseren, dus het kan worden geselecteerd op basis van verschillende toepassingsdoeleinden.Dit soort flexibiliteit in synthese is ook moeilijk voor andere polymeren.
1. Polyimidewordt voornamelijk gesynthetiseerd uit dibasische anhydriden en diaminen.Deze twee monomeren worden gecombineerd met vele andere heterocyclische polymeren, zoals polybenzimidazool, polybenzimidazool, polybenzothiazool, polychinon. Vergeleken met monomeren zoals fenoline en polychinoline is de bron van grondstoffen breed en is de synthese ook relatief eenvoudig.Er zijn veel soorten dianhydriden en diaminen, en polyimiden met verschillende eigenschappen kunnen door verschillende combinaties worden verkregen.
2. Polyimide kan bij lage temperatuur worden gepolycondenseerd door dianhydride en diamine in een polair oplosmiddel, zoals DMF, DMAC, NMP of THE/methanol gemengd oplosmiddel, om oplosbaar polyaminezuur te verkrijgen, na filmvorming of spinnen. Verwarmen tot ongeveer 300°C voor uitdroging en cyclisatie tot polyimide;azijnzuuranhydride en tertiaire aminekatalysatoren kunnen ook worden toegevoegd aan polyamidezuur voor chemische dehydratatie en cyclisatie om polyimide-oplossing en -poeder te verkrijgen.Diamine en dianhydride kunnen ook worden verwarmd en gepolycondenseerd in een oplosmiddel met een hoog kookpunt, zoals een fenolisch oplosmiddel, om in één stap polyimide te verkrijgen.Bovendien kan polyimide ook worden verkregen uit de reactie van dibasische zuurester en diamine;het kan ook eerst worden omgezet van polyaminezuur in polyisoimide en vervolgens in polyimide.Deze methoden brengen allemaal gemak bij de verwerking.De eerste wordt PMR-methode genoemd, die een oplossing met een lage viscositeit en een hoge vaste stof kan verkrijgen, en heeft een venster met een lage smeltviscositeit tijdens de verwerking, wat vooral geschikt is voor de vervaardiging van composietmaterialen;dit laatste neemt toe. Om de oplosbaarheid te verbeteren komen er bij de omzetting geen laagmoleculaire verbindingen vrij.
3. Zolang de zuiverheid van dianhydride (of tetrazuur) en diamine gekwalificeerd is, ongeacht welke polycondensatiemethode wordt gebruikt, is het gemakkelijk om een voldoende hoog molecuulgewicht te verkrijgen, en het molecuulgewicht kan gemakkelijk worden aangepast door eenheidsanhydride toe te voegen of eenheid amine.
4. Polycondensatie van dianhydride (of tetrazuur) en diamine, zolang de molaire verhouding een equimolaire verhouding bereikt, kan warmtebehandeling in vacuüm het molecuulgewicht van het vaste prepolymeer met laag molecuulgewicht aanzienlijk verhogen, waardoor de verwerking en poedervorming worden verbeterd.Kom handig.
5. Het is gemakkelijk om reactieve groepen aan het ketenuiteinde of de keten in te voeren om actieve oligomeren te vormen, waardoor thermohardend polyimide wordt verkregen.
6. Gebruik de carboxylgroep in polyimide om verestering of zoutvorming uit te voeren, en introduceer lichtgevoelige groepen of alkylgroepen met lange keten om amfifiele polymeren te verkrijgen, die kunnen worden gebruikt om fotoresists te verkrijgen of te worden gebruikt bij de bereiding van LB-films.
7. Het algemene proces van het synthetiseren van polyimide produceert geen anorganische zouten, wat vooral gunstig is voor de bereiding van isolatiematerialen.
8. De dianhydride en diamine als monomeren zijn gemakkelijk te sublimeren onder hoog vacuüm, dus het is gemakkelijk te vormenpolyimidefilm op werkstukken, vooral apparaten met oneffen oppervlakken, door dampafzetting.
Posttijd: 06-02-2023