Polyimide, yang semua - bulat dalam bahan polimer, telah menimbulkan kepentingan banyak institut penyelidikan di China, dan beberapa perusahaan juga mula menghasilkan - bahan polyimide kita sendiri.
I. Gambaran Keseluruhan
Sebagai bahan kejuruteraan khas, polyimide telah digunakan secara meluas dalam penerbangan, aeroangkasa, mikroelektronik, nanometer, kristal cecair, membran pemisahan, laser dan bidang lain. Baru -baru ini, negara menyenaraikan penyelidikan, pembangunan dan penggunaanpolyimidesebagai salah satu plastik kejuruteraan yang paling menjanjikan pada abad ke -21. Polyimide, kerana ciri -ciri yang luar biasa dalam prestasi dan sintesis, sama ada ia digunakan sebagai bahan struktur atau sebagai bahan berfungsi, prospek aplikasi yang besar telah diiktiraf sepenuhnya, dan ia dikenali sebagai "masalah - menyelesaikan pakar" (pemecah protion), dan percaya bahawa "tanpa polyimide, tidak akan ada teknologi mikroelekronik hari ini".
Kedua, prestasi polyimide
1. Menurut analisis termogravimetrik polyimide aromatik sepenuhnya, suhu penguraiannya pada umumnya sekitar 500 ° C. Polyimide yang disintesis dari biphenyl dianhydride dan p - phenylenediamine mempunyai suhu penguraian terma 600 ° C dan merupakan salah satu polimer yang paling stabil setakat ini.
2. Polyimide dapat menahan suhu yang sangat rendah, seperti dalam helium cecair pada - 269 ° C, ia tidak akan rapuh.
3.Polyimidemempunyai sifat mekanikal yang sangat baik. Kekuatan tegangan plastik yang tidak terisi adalah di atas 100MPa, filem (Kapton) homophenylene polyimide adalah di atas 170MPa, dan biphenyl jenis polyimide (UPILEXs) sehingga 400MPa. Sebagai plastik kejuruteraan, jumlah filem elastik biasanya 3 - 4gpa, dan serat dapat mencapai 200gpa. Menurut pengiraan teoritis, serat yang disintesis oleh anhydride phthalic dan p - phenylenediamine boleh mencapai 500gpa, kedua hanya untuk serat karbon.
4. Beberapa jenis polyimide tidak larut dalam pelarut organik dan stabil untuk mencairkan asid. Varieti umum tidak tahan terhadap hidrolisis. Ini seolah -olah kekurangan menjadikan polyimide berbeza dari polimer prestasi tinggi yang lain. Ciri -cirinya adalah bahawa bahan mentah dianhydride dan diamine dapat dipulihkan oleh hidrolisis alkali. Sebagai contoh, untuk filem Kapton, kadar pemulihan boleh mencapai 80%- 90%. Menukar struktur juga boleh mendapatkan cukup hidrolisis - jenis tahan, seperti menahan 120 ° C, 500 jam mendidih.
5. Koefisien pengembangan termal polyimide adalah 2 × 10 - 5－3 × 10 - 5 ℃, Guangcheng Thermoplastic Polyimide adalah 3 × 10 - 5 ℃, jenis biphenyl boleh mencapai 10 - 6 ℃, varieti individu boleh sehingga 10 - 7 ° C.
6. Polyimide mempunyai rintangan radiasi yang tinggi, dan filemnya mempunyai kadar pengekalan kekuatan 90% selepas penyinaran elektron cepat 5 × 109rad.
7.Polyimidemempunyai sifat dielektrik yang baik, dengan pemalar dielektrik kira -kira 3.4. Dengan memperkenalkan fluorin atau menyebarkan nanometer udara di polyimide, pemalar dielektrik dapat dikurangkan kepada kira -kira 2.5. Kehilangan dielektrik adalah 10 - 3, kekuatan dielektrik adalah 100 - 300kV/mm, Guangcheng Thermoplastic Polyimide adalah 300kV/mm, rintangan kelantangan adalah 1017Ω/cm. Ciri -ciri ini kekal pada tahap yang tinggi di atas julat suhu yang luas dan julat kekerapan.
8. Polyimide adalah polimer yang memadamkan diri dengan kadar asap yang rendah.
9. Polyimide mempunyai sedikit kelebihan di bawah vakum yang sangat tinggi.
10. Polyimide bukan - toksik, boleh digunakan untuk membuat peralatan makan dan peralatan perubatan, dan dapat menahan beribu -ribu pembasmian kuman. Sesetengah polyimides juga mempunyai biokompatibiliti yang baik, sebagai contoh, mereka bukan - hemolitik dalam ujian keserasian darah dan bukan toksik dalam ujian sitotoksisiti in vitro.
3. Pelbagai cara sintesis:
Terdapat banyak jenis dan bentuk polyimide, dan terdapat banyak cara untuk mensintesisnya, jadi ia boleh dipilih mengikut pelbagai tujuan permohonan. Fleksibiliti semacam ini dalam sintesis juga sukar bagi polimer lain untuk dimiliki.
1.Polyimideterutamanya disintesis dari anhydrides dibasic dan diamine. 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 sintesis juga mudah. Terdapat banyak jenis dianhydrides dan diamine, dan polyimides dengan sifat yang berbeza boleh diperolehi dengan kombinasi yang berbeza.
2. Polyimide boleh dipolikondens pada suhu rendah oleh dianhydride dan diamine dalam pelarut polar, seperti DMF, DMAC, NMP atau pelarut bercampur/metanol, untuk mendapatkan asid poliamik larut, selepas pembentukan filem atau pemanasan berputar hingga 300 ° C untuk dehydration dan cycydration; Anhydride asetik dan pemangkin amina tersier juga boleh ditambah kepada asid poliamik untuk dehidrasi kimia dan siklisasi untuk mendapatkan larutan polyimide dan serbuk. Diamine dan dianhydride juga boleh dipanaskan dan polikondensed dalam pelarut titik mendidih yang tinggi, seperti pelarut fenolik, untuk mendapatkan polyimide dalam satu langkah. Di samping itu, polyimide juga boleh diperolehi daripada tindak balas ester asid dibasic dan diamine; Ia juga boleh ditukar daripada asid poliamik ke poliisoimida terlebih dahulu, dan kemudian ke polyimide. Kaedah ini semua membawa kemudahan kepada pemprosesan. Yang pertama dipanggil kaedah PMR, yang boleh mendapatkan kelikatan yang rendah, penyelesaian pepejal yang tinggi, dan mempunyai tingkap dengan kelikatan cair yang rendah semasa pemprosesan, yang sangat sesuai untuk pembuatan bahan komposit; Yang terakhir meningkat untuk meningkatkan kelarutan, tidak ada sebatian molekul yang rendah - dikeluarkan semasa proses penukaran.
3. Selagi kesucian dianhydride (atau tetraacid) dan diamine layak, tidak kira kaedah polycondensation digunakan, mudah untuk mendapatkan berat molekul yang cukup tinggi, dan berat molekul dapat dengan mudah diselaraskan dengan menambahkan unit anhydride atau unit amina.
4. Polycondensation of dianhydride (atau tetraacid) dan diamine, selagi nisbah molar mencapai nisbah equimolar, rawatan haba dalam vakum dapat meningkatkan berat molekul berat prepolimer berat molekul rendah pepejal, dengan itu meningkatkan pemprosesan dan pembentukan serbuk. Datang dengan mudah.
5. Adalah mudah untuk memperkenalkan kumpulan reaktif di hujung rantaian atau rantai untuk membentuk oligomer aktif, dengan itu memperoleh polyimide termoset.
6. Gunakan kumpulan karboksil dalam polyimide untuk menjalankan pembentukan esterifikasi atau garam, dan memperkenalkan kumpulan fotosensitif atau kumpulan alkil panjang - untuk mendapatkan polimer amphiphilic, yang boleh digunakan untuk mendapatkan photoresists atau digunakan dalam penyediaan filem LB.
7. Proses umum sintesis polyimide tidak menghasilkan garam bukan organik, yang sangat bermanfaat untuk penyediaan bahan penebat.
8. Dianhydride dan diamine sebagai monomer mudah disemai di bawah vakum yang tinggi, jadi mudah dibentukpolyimideFilem pada bahan kerja, terutamanya peranti dengan permukaan yang tidak sekata, oleh pemendapan wap.
Masa Pos: Feb - 06 - 2023