Polyimid, der Alleskönner unter den Polymermaterialien, hat das Interesse vieler Forschungsinstitute in China geweckt, und einige Unternehmen haben auch begonnen, unser eigenes Polyimidmaterial zu produzieren.
I. Übersicht
Als spezielles technisches Material wurde Polyimid in der Luft- und Raumfahrt, Mikroelektronik, Nanometer-, Flüssigkristall-, Trennmembran-, Laser- und anderen Bereichen weit verbreitet.In letzter Zeit listen die Länder die Forschung, Entwicklung und Nutzung von aufPolyimidals einer der vielversprechendsten technischen Kunststoffe des 21. Jahrhunderts.Polyimid hat aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften in Leistung und Synthese, ob es als Strukturmaterial oder als Funktionsmaterial verwendet wird, seine enormen Anwendungsperspektiven vollständig erkannt und ist als „Problemlösungsexperte“ (Protion Solver) bekannt ) und glaubt, dass es „ohne Polyimid heute keine Mikroelektronik-Technologie gäbe“.
Zweitens die Leistung von Polyimid
1. Gemäß der thermogravimetrischen Analyse von vollaromatischem Polyimid liegt seine Zersetzungstemperatur im Allgemeinen bei etwa 500°C.Aus Biphenyldianhydrid und p-Phenylendiamin synthetisiertes Polyimid hat eine thermische Zersetzungstemperatur von 600°C und ist bisher eines der thermisch stabilsten Polymere.
2. Polyimid kann extrem niedrigen Temperaturen standhalten, z. B. in flüssigem Helium bei -269 °C, es wird nicht spröde.
3. Polyimidhat hervorragende mechanische Eigenschaften.Die Zugfestigkeit von ungefüllten Kunststoffen liegt über 100 MPa, die Folie (Kapton) aus Homophenylenpolyimid über 170 MPa und die von Polyimid vom Biphenyltyp (UpilexS) bis zu 400 MPa.Als technischer Kunststoff beträgt die Menge an elastischem Film normalerweise 3-4 Gpa, und die Faser kann 200 Gpa erreichen.Theoretischen Berechnungen zufolge kann die aus Phthalsäureanhydrid und p-Phenylendiamin synthetisierte Faser 500 Gpa erreichen und wird nur noch von Kohlenstofffasern übertroffen.
4. Einige Polyimidsorten sind in organischen Lösungsmitteln unlöslich und gegenüber verdünnten Säuren stabil.Allgemeine Sorten sind nicht hydrolysebeständig.Dieser scheinbare Mangel unterscheidet Polyimid von anderen Hochleistungspolymeren.Charakteristisch ist, dass die Rohstoffe Dianhydrid und Diamin durch alkalische Hydrolyse zurückgewonnen werden können.Beispielsweise kann die Rückgewinnungsrate für Kapton-Folie 80 % bis 90 % erreichen.Durch die Veränderung der Struktur können auch recht hydrolysebeständige Sorten, wie zB 120°C, 500 Stunden Kochen standhalten.
5. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Polyimid beträgt 2 × 10-5 - 3 × 10-5 ℃, das thermoplastische Polyimid von Guangcheng 3 × 10-5 ℃, der Biphenyltyp kann 10-6 ℃ erreichen, einzelne Sorten können bis zu 10- 7 Grad.
6. Polyimid hat eine hohe Strahlungsbeständigkeit, und sein Film hat eine Festigkeitsretentionsrate von 90 % nach 5 × 109 Rad schneller Elektronenbestrahlung.
7. Polyimidhat gute dielektrische Eigenschaften mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 3,4.Durch Einbringen von Fluor oder Dispergieren von Luftnanometern in Polyimid kann die Dielektrizitätskonstante auf etwa 2,5 reduziert werden.Der dielektrische Verlust beträgt 10-3, die Durchschlagfestigkeit 100-300 kV/mm, das thermoplastische Polyimid Guangcheng 300 kV/mm, der Durchgangswiderstand 1017 Ω/cm.Diese Eigenschaften bleiben über einen weiten Temperaturbereich und Frequenzbereich auf einem hohen Niveau.
8. Polyimid ist ein selbstverlöschendes Polymer mit geringer Rauchrate.
9. Polyimid hat sehr wenig Ausgasung unter extrem hohem Vakuum.
10. Polyimid ist ungiftig, kann zur Herstellung von Geschirr und medizinischen Geräten verwendet werden und hält Tausenden von Desinfektionen stand.Einige Polyimide haben auch eine gute Biokompatibilität, zum Beispiel sind sie im Blutkompatibilitätstest nicht hämolytisch und im In-vitro-Cytotoxizitätstest nicht toxisch.
3. Mehrere Synthesewege:
Es gibt viele Arten und Formen von Polyimid, und es gibt viele Wege, es zu synthetisieren, so dass es entsprechend verschiedenen Anwendungszwecken ausgewählt werden kann.Diese Flexibilität in der Synthese ist auch für andere Polymere schwer zu erreichen.
1. Polyimidwird hauptsächlich aus dibasischen Anhydriden und Diaminen synthetisiert.Diese beiden Monomere werden mit vielen anderen heterocyclischen Polymeren wie Polybenzimidazol, Polybenzimidazol, Polybenzothiazol, Polychinon kombiniert. Verglichen mit Monomeren wie Phenolin und Polychinolin ist die Quelle der Rohmaterialien breit und die Synthese ist auch relativ einfach.Es gibt viele Arten von Dianhydriden und Diaminen, und Polyimide mit unterschiedlichen Eigenschaften können durch unterschiedliche Kombinationen erhalten werden.
2. Polyimid kann bei niedriger Temperatur durch Dianhydrid und Diamin in einem polaren Lösungsmittel, wie DMF, DMAC, NMP oder einem gemischten Lösungsmittel aus THE/Methanol, polykondensiert werden, um lösliche Polyamidsäure nach Filmbildung oder Spinnen zu erhalten Dehydratisierung und Cyclisierung zu Polyimid;Essigsäureanhydrid und tertiäre Amin-Katalysatoren können auch zur chemischen Dehydratisierung und Cyclisierung zu Polyamidsäure gegeben werden, um Polyimidlösung und -pulver zu erhalten.Diamin und Dianhydrid können auch erhitzt und in einem Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt, wie einem phenolischen Lösungsmittel, polykondensiert werden, um Polyimid in einem Schritt zu erhalten.Außerdem kann Polyimid auch aus der Reaktion von zweibasigem Säureester und Diamin erhalten werden;es kann auch zuerst von Polyamidsäure in Polyisoimid und dann in Polyimid umgewandelt werden.Diese Verfahren bringen alle Bequemlichkeit in die Verarbeitung.Ersteres wird als PMR-Verfahren bezeichnet, das eine niedrigviskose, hochfeste Lösung erhalten kann und während der Verarbeitung ein Fenster mit niedriger Schmelzviskosität aufweist, was besonders für die Herstellung von Verbundmaterialien geeignet ist;letztere nimmt zu Zur Verbesserung der Löslichkeit werden beim Umwandlungsprozess keine niedermolekularen Verbindungen freigesetzt.
3. Solange die Reinheit des Dianhydrids (oder der Tetrasäure) und des Diamins qualifiziert ist, ist es, egal welches Polykondensationsverfahren verwendet wird, leicht, ein ausreichend hohes Molekulargewicht zu erhalten, und das Molekulargewicht kann leicht durch Zugabe von Anhydrideinheiten oder eingestellt werden Einheit Amin.
4. Polykondensation von Dianhydrid (oder Tetrasäure) und Diamin, solange das Molverhältnis ein äquimolares Verhältnis erreicht, Wärmebehandlung im Vakuum kann das Molekulargewicht des festen Prepolymers mit niedrigem Molekulargewicht stark erhöhen, wodurch die Verarbeitung und Pulverformung verbessert werden.Kommen Sie bequem.
5. Es ist einfach, reaktive Gruppen am Kettenende oder an der Kette einzuführen, um aktive Oligomere zu bilden, wodurch duroplastisches Polyimid erhalten wird.
6. Verwendung der Carboxylgruppe im Polyimid zur Durchführung der Veresterung oder Salzbildung und Einführung lichtempfindlicher Gruppen oder langkettiger Alkylgruppen zur Herstellung amphiphiler Polymere, die zur Herstellung von Photoresists oder zur Herstellung von LB-Filmen verwendet werden können.
7. Das allgemeine Verfahren zum Synthetisieren von Polyimid erzeugt keine anorganischen Salze, was besonders vorteilhaft für die Herstellung von Isoliermaterialien ist.
8. Das Dianhydrid und das Diamin als Monomere sind unter Hochvakuum leicht zu sublimieren, so dass es leicht zu bilden istPolyimidBeschichten von Werkstücken, insbesondere von Geräten mit unebenen Oberflächen, durch Aufdampfen.
Postzeit: 06.02.2023