Polyimid, All
I. Oversigt
Som et specielt ingeniørmateriale er polyimid blevet brugt i vid udstrækning inden for luftfart, rumfart, mikroelektronik, nanometer, flydende krystal, separationsmembran, laser og andre felter. For nylig viser lande forskningen, udviklingen og udnyttelsen afpolyimidsom en af de mest lovende ingeniørplastik i det 21. århundrede. Polyimid på grund af dets fremragende egenskaber i ydeevne og syntese, hvad enten det bruges som et strukturelt materiale eller som et funktionelt materiale, er dets enorme anvendelsesudsigter fuldt ud anerkendt, og det er kendt som en "problem - løsning ekspert" (Protion Solver), og mener, at "uden polyimid, ville der ikke være nogen mikroelektronik teknologi i dag".
For det andet ydelsen af polyimid
1. I henhold til den termogravimetriske analyse af fuldt aromatisk polyimid er dens nedbrydningstemperatur generelt omkring 500 ° C. Polyimid syntetiseret fra biphenyldianhydrid og P - phenylendiamin har en termisk nedbrydningstemperatur på 600 ° C og er en af de mest termisk stabile polymerer indtil videre.
2. polyimid kan modstå ekstremt lav temperatur, såsom i flydende helium ved - 269 ° C, det vil ikke være sprødt.
3.Polyimidhar fremragende mekaniske egenskaber. Trækstyrken for ufyldt plast er over 100MPa, filmen (Kapton) af homophenylenpolyimid er over 170MPa og biphenyltype polyimid (UPILEXS) op til 400MPa. Som ingeniørplast er mængden af elastisk film normalt 3 - 4GPa, og fiberen kan nå 200 GPa. I henhold til teoretiske beregninger kan fiberen syntetiseret af phthalisk anhydrid og p - phenylendiamin nå 500GPa, kun andet til carbonfiber.
4. nogle polyimidvarianter er uopløselige i organiske opløsningsmidler og stabile til at fortynde syrer. Generelle sorter er ikke resistente over for hydrolyse. Denne tilsyneladende mangel gør polyimid forskellig fra andre høje - præstationspolymerer. Karakteristikken er, at råmaterialet dianhydrid og diamin kan udvindes ved alkalisk hydrolyse. For eksempel kan gendannelsesgraden for Kapton -film nå 80%- 90%. Ændring af strukturen kan også få ret hydrolyse - resistente sorter, såsom modstå 120 ° C, 500 timers kogning.
5. Den termiske ekspansionskoefficient for polyimid er 2 × 10 - 5－3 × 10 - 5 ℃, Guangcheng termoplastisk polyimid er 3 × 10 - 5 ℃, biphenyltype kan nå 10 - 6 ℃, individuelle sorter kan være op til 10 - 7 ° C.
6. Polyimid har høj strålingsmodstand, og dets film har en styrkeopbevaringshastighed på 90% efter 5 × 109Rad hurtig elektronbestråling.
7.PolyimidHar gode dielektriske egenskaber med en dielektrisk konstant på ca. 3,4. Ved at indføre fluor eller spredning af luft nanometre i polyimid kan den dielektriske konstant reduceres til ca. 2,5. Dielektrisk tab er 10 - 3, dielektrisk styrke er 100 - 300 kV/mm, Guangcheng termoplastisk polyimid er 300 kV/mm, volumenresistens er 1017Ω/cm. Disse egenskaber forbliver på et højt niveau over et bredt temperaturområde og frekvensområdet.
8. Polyimid er en selv - slukning af polymer med lav røghastighed.
9. Polyimid har meget lidt outgassing under ekstremt højt vakuum.
10. Polyimid er ikke - giftigt, kan bruges til at fremstille bordservice og medicinske apparater og kan modstå tusinder af desinfektioner. Nogle polyimider har også god biokompatibilitet, for eksempel er de ikke - hæmolytiske i blodkompatibilitetstesten og ikke - giftig i in vitro -cytotoksicitetstesten.
3. flere syntese måder:
Der er mange slags og former for polyimid, og der er mange måder at syntetisere det på, så det kan vælges i henhold til forskellige anvendelsesformål. Denne form for fleksibilitet i syntese er også vanskelig for andre polymerer at besidde.
1.Polyimidsyntetiseres hovedsageligt fra dibasiske anhydrider og diaminer. Disse to monomerer kombineres med mange andre heterocykliske polymerer, såsom polybenzimidazol, polybenzimidazol, polybenzothiazol, polyquinon sammenlignet med monomerer som fenolin og polyquinolin, kilden til råmaterialer er bred, og syntesen er også relativt let. Der er mange slags dianhydrider og diaminer, og polyimider med forskellige egenskaber kan opnås ved forskellige kombinationer.
2. Polyimid kan polykondenseres ved lav temperatur af dianhydrid og diamin i et polært opløsningsmiddel, såsom DMF, DMAC, NMP eller/methanolblandet opløsningsmiddel, for at opnå opløselig polyaminsyre, efter filmdannelse eller spinding opvarmning til ca. 300 ° C for dehydrering og cyclization i polyimid; Deketisk anhydrid og tertiær aminkatalysatorer kan også tilsættes til polyaminsyre til kemisk dehydrering og cyklisering for at opnå polyimidopløsning og pulver. Diamin og dianhydrid kan også opvarmes og polykondenseres i et højt kogepunktopløsningsmiddel, såsom et phenolisk opløsningsmiddel, for at opnå polyimid i et trin. Derudover kan polyimid også opnås fra reaktionen af dibasinsyreester og diamin; Det kan også omdannes fra polyaminsyre til polyisoimid først og derefter til polyimid. Disse metoder bringer alle bekvemmelighed til behandling. Førstnævnte kaldes PMR -metode, som kan opnå lav viskositet, høj faststofopløsning og har et vindue med lav smelteviskositet under behandling, hvilket er især egnet til fremstilling af sammensatte materialer; Sidstnævnte stiger for at forbedre opløseligheden, der frigives ingen lave - molekylære forbindelser under konverteringsprocessen.
3. så længe renheden af dianhydrid (eller tetraacid) og diamin er kvalificeret, uanset hvilken polykondensationsmetode der anvendes, er det let at opnå en tilstrækkelig høj molekylvægt, og molekylvægten kan let justeres ved tilsætning af enhedsanhydrid eller enhedsamin.
4. polykondensation af dianhydrid (eller tetraacid) og diamin, så længe molforholdet når et ækvimolært forhold, kan varmebehandling i vakuum i høj grad øge molekylvægten af den faste lave molekylvægt præpolymer og derved forbedre behandlingen og pulverformningen. Kom nemt.
5. Det er let at introducere reaktive grupper i kæden ende eller kæde til at danne aktive oligomerer og således opnå termohærdende polyimid.
6. Brug carboxylgruppen i polyimid til at udføre esterificering eller saltdannelse, og introducer fotosensitive grupper eller lange - kædealkylgrupper for at opnå amfifile polymerer, som kan bruges til at opnå fotoresister eller bruges til fremstilling af LB -film.
7. Den generelle proces med syntese af polyimid producerer ikke uorganiske salte, hvilket er især fordelagtigt til fremstilling af isolerende materialer.
8. Dianhydrid og diamin, da monomerer er lette at sublimere under højt vakuum, så det er let at dannepolyimidFilm på arbejdsemner, især enheder med ujævne overflader, ved dampaflejring.
Posttid: Feb - 06 - 2023