Polyimide, bahan polimer serba boleh, telah membangkitkan minat banyak institut penyelidikan di China, dan beberapa perusahaan juga telah mula menghasilkan - bahan polimida kami sendiri.
I. Gambaran keseluruhan
Sebagai bahan kejuruteraan khas, polyimide telah digunakan secara meluas dalam penerbangan, aeroangkasa, mikroelektronik, nanometer, kristal cecair, membran pemisah, laser dan bidang lain.Baru-baru ini, negara menyenaraikan penyelidikan, pembangunan dan penggunaanpolimidasebagai salah satu plastik kejuruteraan yang paling menjanjikan pada abad ke-21.Polimida, kerana ciri-ciri cemerlangnya dalam prestasi dan sintesis, sama ada ia digunakan sebagai bahan struktur atau sebagai bahan berfungsi, prospek aplikasinya yang besar telah diiktiraf sepenuhnya, dan ia dikenali sebagai "pakar penyelesaian masalah" ( protion solver ), dan percaya bahawa "tanpa polimida, tidak akan ada teknologi mikroelektronik hari ini".
Kedua, prestasi polimida
1. Menurut analisis termogravimetrik polimida aromatik sepenuhnya, suhu penguraiannya biasanya sekitar 500°C.Polimida yang disintesis daripada bifenil dianhidrida dan p-phenylenediamine mempunyai suhu penguraian terma 600°C dan merupakan salah satu polimer yang paling stabil dari segi haba setakat ini.
2. Polimida boleh menahan suhu yang sangat rendah, seperti dalam helium cecair pada -269°C, ia tidak akan rapuh.
3. Polimidamempunyai sifat mekanikal yang sangat baik.Kekuatan tegangan plastik yang tidak diisi adalah melebihi 100Mpa, filem (Kapton) polimida homofenilena melebihi 170Mpa, dan polimida jenis bifenil ( UpilexS) sehingga 400Mpa.Sebagai plastik kejuruteraan, jumlah filem elastik biasanya 3-4Gpa, dan gentian boleh mencapai 200Gpa.Mengikut pengiraan teori, gentian yang disintesis oleh phthalic anhydride dan p-phenylenediamine boleh mencapai 500Gpa, kedua selepas gentian karbon.
4. Sesetengah jenis polimida tidak larut dalam pelarut organik dan stabil untuk mencairkan asid.Varieti am tidak tahan terhadap hidrolisis.Kelemahan yang kelihatan ini menjadikan polimida berbeza daripada polimer berprestasi tinggi yang lain.Cirinya ialah bahan mentah dianhidrida dan diamina boleh dipulihkan melalui hidrolisis alkali.Sebagai contoh, untuk filem Kapton, kadar pemulihan boleh mencapai 80%-90%.Menukar struktur juga boleh mendapatkan jenis yang agak tahan hidrolisis, seperti tahan 120 ° C, 500 jam mendidih.
5. Pekali pengembangan terma polimida ialah 2×10-5－3×10-5℃, polimida termoplastik Guangcheng ialah 3×10-5℃, jenis bifenil boleh mencapai 10-6℃, jenis individu boleh sehingga 10- 7°C.
6. Polimida mempunyai rintangan sinaran yang tinggi, dan filemnya mempunyai kadar pengekalan kekuatan 90% selepas penyinaran elektron pantas 5×109rad.
7. Polimidamempunyai sifat dielektrik yang baik, dengan pemalar dielektrik kira-kira 3.4.Dengan memperkenalkan fluorin atau penyebaran nanometer udara dalam polimida, pemalar dielektrik boleh dikurangkan kepada kira-kira 2.5.Kehilangan dielektrik ialah 10-3, kekuatan dielektrik ialah 100-300KV/mm, polimida termoplastik Guangcheng ialah 300KV/mm, rintangan isipadu ialah 1017Ω/cm.Sifat-sifat ini kekal pada tahap yang tinggi dalam julat suhu dan julat frekuensi yang luas.
8. Polimida ialah polimer pemadam sendiri dengan kadar asap yang rendah.
9. Polimida mempunyai sedikit gas keluar di bawah vakum yang sangat tinggi.
10. Polimida tidak toksik, boleh digunakan untuk membuat pinggan mangkuk dan peralatan perubatan, dan boleh menahan beribu-ribu pembasmian kuman.Sesetengah polimida juga mempunyai biokompatibiliti yang baik, contohnya, ia bukan hemolitik dalam ujian keserasian darah dan tidak toksik dalam ujian sitotoksisiti in vitro.
3. Pelbagai cara sintesis:
Terdapat banyak jenis dan bentuk polimida, dan terdapat banyak cara untuk mensintesisnya, jadi ia boleh dipilih mengikut pelbagai tujuan aplikasi.Fleksibiliti jenis ini dalam sintesis juga sukar dimiliki oleh polimer lain.
1. Polimidaterutamanya disintesis daripada anhidrida dibasic dan diamines.Kedua-dua monomer ini digabungkan dengan banyak polimer heterosiklik lain, seperti polybenzimidazole, polybenzimidazole, polybenzothiazole, polyquinone Berbanding dengan monomer seperti phenoline dan polyquinoline, sumber bahan mentah adalah luas, dan sintesisnya juga agak mudah.Terdapat banyak jenis dianhidrida dan diamina, dan polimida dengan sifat yang berbeza boleh didapati dengan kombinasi yang berbeza.
2. Polimida boleh polikondensasi pada suhu rendah oleh dianhidrida dan diamina dalam pelarut polar, seperti DMF, DMAC, NMP atau pelarut campuran THE/metanol, untuk mendapatkan asid poliamik larut, selepas pembentukan filem atau berputar Pemanasan kepada kira-kira 300°C untuk dehidrasi dan kitaran menjadi polimida;anhidrida asetik dan pemangkin amina tertiari juga boleh ditambah kepada asid poliamik untuk dehidrasi kimia dan kitaran untuk mendapatkan larutan dan serbuk polimida.Diamine dan dianhydride juga boleh dipanaskan dan dipolycondensed dalam pelarut takat didih tinggi, seperti pelarut fenolik, untuk mendapatkan polimida dalam satu langkah.Selain itu, polimida juga boleh didapati daripada tindak balas ester asid dibasic dan diamine;ia juga boleh ditukar daripada asid poliamik kepada polyisoimide dahulu, dan kemudian kepada polyimide.Kaedah ini semuanya membawa kemudahan kepada pemprosesan.Yang pertama dipanggil kaedah PMR, yang boleh memperoleh kelikatan rendah, penyelesaian pepejal yang tinggi, dan mempunyai tingkap dengan kelikatan cair rendah semasa pemprosesan, yang sangat sesuai untuk pembuatan bahan komposit;yang kedua meningkat Untuk meningkatkan keterlarutan, tiada sebatian molekul rendah dibebaskan semasa proses penukaran.
3. Selagi ketulenan dianhydride (atau tetraacid) dan diamine adalah layak, tidak kira apa kaedah polikondensasi digunakan, adalah mudah untuk mendapatkan berat molekul yang cukup tinggi, dan berat molekul boleh diselaraskan dengan mudah dengan menambah unit anhidrida atau unit amina.
4. Polikondensasi dianhidrida (atau tetraasid) dan diamina, selagi nisbah molar mencapai nisbah equimolar, rawatan haba dalam vakum boleh meningkatkan berat molekul pepejal prapolimer berat molekul rendah, dengan itu meningkatkan pemprosesan dan pembentukan serbuk.Datang dengan mudah.
5. Mudah untuk memperkenalkan kumpulan reaktif pada hujung rantai atau rantai untuk membentuk oligomer aktif, dengan itu memperoleh polimida termoset.
6. Gunakan kumpulan karboksil dalam polimida untuk menjalankan pengesteran atau pembentukan garam, dan memperkenalkan kumpulan fotosensitif atau kumpulan alkil rantai panjang untuk mendapatkan polimer amfifilik, yang boleh digunakan untuk mendapatkan fotoresist atau digunakan dalam penyediaan filem LB.
7. Proses umum mensintesis polimida tidak menghasilkan garam tak organik, yang sangat bermanfaat untuk penyediaan bahan penebat.
8. Dianhidrida dan diamina sebagai monomer mudah disublimasikan di bawah vakum tinggi, jadi ia mudah dibentukpolimidafilem pada bahan kerja, terutamanya peranti dengan permukaan yang tidak rata, melalui pemendapan wap.
Masa siaran: Feb-06-2023