Visokozmogljivi material - poliimid (1)

Poliimid, vse - okroglo v polimernih materialih, je vzbudil zanimanje številnih raziskovalnih inštitutov na Kitajskem, nekatera podjetja pa so začela proizvajati tudi - naš lastni poliimidni material.
I. Pregled
Kot poseben inženirski material se je poliimid pogosto uporabljal v letalstvu, vesoljski, mikroelektroniki, nanometru, tekočem kristalu, ločevalni membrani, laserskem in drugih poljih. V zadnjem času države navajajo raziskave, razvoj in uporabopoliimidkot ena najbolj obetavne inženirske plastike v 21. stoletju. Poliimid zaradi svojih izjemnih značilnosti v zmogljivosti in sintezi, ne glede na to, ali se uporablja kot strukturni material ali kot funkcionalni material, so bili njegovi ogromni možnosti uporabe v celoti prepoznani in je znan kot "problem - Reševanje strokovnjaka" (Protion Solver) in verjame, da "brez poliimida danes ne bi bilo tehnologije mikroelektronske tehnologije".

Drugič, zmogljivost poliimida
1. Glede na termogravimetrično analizo popolnoma aromatičnega poliimida je njegova temperatura razgradnje na splošno približno 500 ° C. Poliimid, sintetiziran iz bifenil dianhidrida in P - fenilendiamin, ima temperaturo toplotne razgradnje 600 ° C in je eden najbolj toplotno stabilnih polimerov doslej.
2. Poliimid lahko zdrži izjemno nizko temperaturo, na primer v tekočem heliju pri - 269 ° C, ne bo krhek.
3.Poliimidima odlične mehanske lastnosti. Natezna trdnost neizpolnjene plastike je nad 100MPa, film (Kapton) homofenilenskega poliimida je nad 170MPa, bifenil tipa poliimid (upilexs) pa do 400MPa. Kot inženirska plastika je količina elastičnega filma običajno 3 - 4GPA, vlakna pa lahko doseže 200GPA. Glede na teoretične izračune lahko vlakna, sintetizirana s ftalnim anhidridom in p - fenilendiaminom, dosežejo 500GPA, na drugem mestu le ogljikovih vlaken.
4. Nekatere sorte poliimida so netopne v organskih topilih in stabilne za redčenje kislin. Splošne sorte niso odporne na hidrolizo. Zaradi na videz pomanjkljivosti se poliimid razlikuje od drugih visokih - zmogljivih polimerov. Karakteristična je, da lahko surovinski dianhidrid in diamin povrnemo z alkalno hidrolizo. Na primer, za film Kapton lahko stopnja okrevanja doseže 80%- 90%. Spreminjanje strukture lahko dobi tudi precej hidrolize - odporne sorte, na primer zdrži 120 ° C, 500 ur vrenja.
5. Koeficient toplotne ekspanzije poliimida je 2 × 10 - 5－3 × 10 - 5 ℃, termoplastični poliimid Guangcheng je 3 × 10 - 5 ℃, bifenil tip lahko doseže 10 - 6 ℃, posamezne sorte so lahko do 10 - 7 ° C.
6. Poliimid ima visoko odpornost na sevanje, njegov film pa ima stopnjo zadrževanja moči 90% po hitrem obsevanju elektronov 5 × 109rad.
7.Poliimidima dobre dielektrične lastnosti, z dielektrično konstanto približno 3,4. Z uvedbo fluora ali razprševanja zračnih nanometrov v poliimidu lahko dielektrično konstanto zmanjšamo na približno 2,5. Dielektrična izguba je 10 - 3, dielektrična trdnost je 100 - 300kV/mm, termoplastični poliimid Guangcheng je 300kV/mm, volumska upor je 1017Ω/cm. Te lastnosti ostanejo na visoki ravni v širokem temperaturnem območju in frekvenčnem območju.
8. Poliimid je samopogojni polimer z nizko hitrostjo dima.
9. Poliimid ima zelo malo preseganja pod izjemno visokim vakuumom.
10. Poliimid ni - strupen, se lahko uporablja za izdelavo namiznih in medicinskih aparatov in zdrži na tisoče dezinfekcij. Nekateri poliimidi imajo tudi dobro biokompatibilnost, na primer, v testu združljivosti krvi niso - hemolitični in v testu citotoksičnosti in vitro in vitro.

3. Več načinov sinteze:
Obstaja veliko vrst in oblik poliimida in obstaja veliko načinov za sintezo, zato jih je mogoče izbrati glede na različne namene uporabe. Tovrstna prilagodljivost v sintezi je za druge polimere težka.

1.Poliimidje sintetizirana predvsem iz dibasičnih anhidridov in diaminov. Ta dva monomera sta kombinirana z mnogimi drugimi heterocikličnimi polimeri, kot so polibenzimidazol, polibenzimidazol, polibenzotiazol, polikinon v primerjavi z monomeri, kot sta fenolin in polikinolin, vir surovin, široko pa je tudi enostavno. Obstaja veliko vrst dianhidridov in diaminov, poliimidi z različnimi lastnostmi pa lahko dobimo z različnimi kombinacijami.
2. Poliimid lahko pri polarnem topilu, kot so DMF, DMAC, NMP ali/metanol mešanega topila, po polarnem topilu lahko polikondenziramo pri nizki temperaturi in diaminu, da dobimo topno poliamično kislino po nastanku filma ali vrtenja segrevanja na približno 300 ° C za poliimid; Acetični anhidrid in terciarni aminski katalizatorji lahko dodamo tudi poliamični kislini za kemično dehidracijo in ciklizacijo, da dobimo raztopino in prah poliimida. Diamin in Dianhidrid lahko tudi segrejemo in polikondenziran v topilu z visoko vrelišče, kot je fenolno topilo, da dobimo poliimid v enem koraku. Poleg tega lahko poliimid dobimo tudi iz reakcije esterja dibasične kisline in diamina; Prav tako se lahko najprej pretvori iz poliamične kisline v poliisiomid in nato v poliimid. Vse te metode prinašajo udobje za obdelavo. Prva se imenuje PMR metoda, ki lahko dobi nizko viskoznost, visoko trdno raztopino in ima med obdelavo okno z nizko viskoznostjo taline, ki je še posebej primerno za izdelavo sestavljenih materialov; Slednje se poveča, da bi izboljšali topnost, med pretvorbenim postopkom se ne sprostijo nizke - molekularne spojine.
3. Dokler je čistost dianhidrida (ali tetraacida) in diamina usposobljena, ne glede na to, kakšna metoda polikondenzacije uporablja, je enostavno pridobiti dovolj visoke molekulske mase, molekulsko maso pa je mogoče enostavno prilagoditi z dodajanjem enotnega anhidrida ali amina.
4. Polikondenzacija dianhidrida (ali tetraacida) in diamina, dokler molsko razmerje doseže ekvimolarno razmerje, lahko toplotna obdelava v vakuumu močno poveča molekulsko maso trdne nizko molekulske mase, s čimer izboljšate obdelavo in oblikovanje praška. Pridite priročno.
5. Na koncu verige ali verige je enostavno uvesti reaktivne skupine, ki tvorijo aktivne oligomere in tako pridobijo termosetski poliimid.
6. Uporabite karboksilno skupino v poliimidu za izvajanje esterifikacije ali tvorbe soli in uvedite fotosenzibilne skupine ali dolge - verižne alkilne skupine za pridobivanje amfifilnih polimerov, ki jih lahko uporabimo za pridobivanje fotorezistov ali se uporabljate pri pripravi LB filmov.
7. Splošni postopek sinteze poliimida ne daje anorganskih soli, kar je še posebej koristno za pripravo izolacijskih materialov.
8. Dianhidrid in Diamine kot monomere je pod visokim vakuumom enostavno sublizirati, zato je enostavno oblikovatipoliimidFilm na obdelovancih, zlasti napravah z neenakomernimi površinami, z odlaganjem hlapov.