Poliimidak, polimeroen material guztian, ikerketa-institutu askoren interesa piztu du Txinan, eta enpresa batzuk ere ekoizten hasi dira: gure poliimidazko materiala.
I. Ikuspegi orokorra
Ingeniaritza-material berezi gisa, poliimida oso erabilia izan da hegazkinean, aeroespazialean, mikroelektronikan, nanometroan, kristal likidoan, bereizketa-mintzean, laserrean eta beste esparru batzuetan.Duela gutxi, herrialdeak ikerketa, garapen eta erabilera zerrendatzen ari dirapoliimidamendeko ingeniaritza-plastikorik itxaropentsuenetako bat baita.Poliimida, errendimenduan eta sintesian dituen ezaugarri nabarmenak direla eta, egiturazko material gisa edo material funtzional gisa erabiltzen den ala ez, bere aplikazio-aukera handiak guztiz aintzatetsi dira, eta "arazoen konponbidean aditua" gisa ezagutzen da ( protion solutzailea ), eta uste du "poliimidarik gabe, gaur egun ez legoke mikroelektronika teknologiarik".
Bigarrenik, poliimidaren errendimendua
1. Poliimida guztiz aromatikoaren analisi termogravimetrikoaren arabera, bere deskonposizio tenperatura 500 °C ingurukoa da, oro har.Bifenil dianhidridotik eta p-fenilendiaminarekin sintetizatutako poliimidak 600 °C-ko deskonposizio termikoko tenperatura du eta orain arteko polimero termikoki egonkorrenetako bat da.
2. Poliimida oso tenperatura baxua jasan dezake, hala nola helio likidoan -269 °C-tan, ez da hauskorra izango.
3. Poliimidapropietate mekaniko bikainak ditu.Bete gabeko plastikoen trakzio-erresistentzia 100Mpatik gorakoa da, homofenileno poliimidaren filma (Kapton) 170Mpatik gorakoa da eta bifenilo motako poliimida (UpilexS) 400Mpa arte.Ingeniaritza plastiko gisa, film elastikoen kopurua 3-4Gpa izan ohi da, eta zuntza 200Gpa izatera irits daiteke.Kalkulu teorikoen arabera, anhidrido ftalikoaren eta p-fenilendiaminaren bidez sintetizatzen den zuntza 500Gpa izatera irits daiteke, karbono-zuntzaren ondotik bigarrena.
4. Poliimida barietate batzuk disolbaezinak dira disolbatzaile organikoetan eta egonkorrak dira azidoak diluitzeko.Barietate orokorrak ez dira hidrolisiarekiko erresistenteak.Itxuraz gabezia horrek poliimida errendimendu handiko beste polimeroetatik ezberdintzen du.Ezaugarria da lehengaia dianhidridoa eta diamina hidrolisi alkalinoaren bidez berreskura daitezkeela.Adibidez, Kapton filmarentzat, berreskuratze-tasa %80-90era irits daiteke.Egitura aldatzeak hidrolisiarekiko erresistenteak diren barietateak ere lor ditzake, hala nola 120 º C, 500 ordu irakiten.
5. Poliimidaren hedapen termikoko koefizientea 2 × 10-5-3 × 10-5 ℃ da, Guangcheng-eko poliimida termoplastikoa 3 × 10-5 ℃ da, bifenilo mota 10-6 ℃ irits daiteke, banakako barietateak 10- arte izan daitezke. 7°C.
6. Poliimideak erradiazio-erresistentzia handia du, eta bere pelikulak % 90eko indarra atxikipen-tasa du 5 × 109rad elektroien irradiazio azkarraren ondoren.
7. Poliimidapropietate dielektriko onak ditu, 3,4 inguruko konstante dielektrikoarekin.Fluoroa sartuz edo aire nanometroak poliimidan barreiatuz, konstante dielektrikoa 2,5 ingurura murriztu daiteke.Galera dielektrikoa 10-3 da, indar dielektrikoa 100-300KV/mm da, Guangcheng poliimida termoplastikoa 300KV/mm da, bolumen erresistentzia 1017Ω/cm da.Propietate hauek maila altuan jarraitzen dute tenperatura eta maiztasun tarte zabal batean.
8. Poliimida bere burua itzaltzen den polimeroa da, ke-tasa baxua duena.
9. Poliimidak oso gutxi desgastatzen du oso hutsean.
10. Poliimida ez da toxikoa, mahai-tresnak eta tresna medikoak egiteko erabil daiteke eta milaka desinfekzio jasan ditzake.Poliimida batzuek ere biobateragarritasun ona dute, adibidez, ez dira hemolitikoak odoleko bateragarritasun proban eta ez-toxikoak in vitro zitotoxikotasun proban.
3. Sintesi modu anitz:
Poliimida mota eta forma asko daude, eta sintetizatzeko modu asko daude, beraz, hainbat aplikazio helbururen arabera hauta daiteke.Sintesiaren malgutasun mota hori beste polimero batzuentzat ere zaila da.
1. PoliimidaAnhidrido dibasikoetatik eta diaminetatik sintetizatzen da batez ere.Bi monomero hauek beste polimero heterozikliko askorekin konbinatzen dira, hala nola, polibenzimidazolarekin, polibenzimidazolarekin, polibenzotiazolarekin, polikinona Fenolina eta polikinolina bezalako monomeroekin alderatuta, lehengaien iturria zabala da, eta sintesia ere nahiko erraza da.Mota askotako dianhidridoak eta diaminak daude, eta konbinazio ezberdinen bidez propietate desberdinak dituzten poliimidak lor daitezke.
2. Poliimida tenperatura baxuan dianhidridoz eta diaminaz polikondentsatu daiteke disolbatzaile polar batean, hala nola DMF, DMAC, NMP edo THE/metanol disolbatzaile mistoan, azido poliamiko disolbagarria lortzeko, filma eratu edo bira egin ondoren. 300 °C inguru berotzea. deshidratazioa eta poliimida bihurtzea;Anhidrido azetikoa eta amina tertziarioko katalizatzaileak ere gehi daitezke azido poliamikoari, deshidratazio kimikorako eta ziklizaziorako, poliimida disoluzioa eta hautsa lortzeko.Diamina eta dianhidridoa ere berotu eta polikondentsatu daitezke irakite-puntu handiko disolbatzaile batean, hala nola disolbatzaile fenoliko batean, poliimida urrats batean lortzeko.Horrez gain, azido dibasikoen ester eta diaminaren erreakziotik poliimida ere lor daiteke;azido poliamikotik poliisoimida izatera ere bihur daiteke lehenik, eta poliimidara gero.Metodo hauek guztiak erosotasuna dakar prozesatzeko.Lehenengoari PMR metodoa deitzen zaio, biskositate baxua, soluzio solido handikoa lor dezakeena, eta prozesatzeko garaian urtze biskositate baxuko leiho bat dauka, material konposatuak fabrikatzeko bereziki egokia dena;azken hori handitzen da Disolbagarritasuna hobetzeko, ez da molekula baxuko konposaturik askatzen bihurtze-prozesuan.
3. Dianhidridoaren (edo tetraazidoaren) eta diaminaren purutasuna sailkatuta dagoen bitartean, edozein polikondentsazio-metodoa erabiltzen den, erraza da pisu molekular nahiko altua lortzea, eta pisu molekularra erraz egokitu daiteke anhidridoa unitate edo gehituz. amina unitatea.
4. Dianhidridoaren (edo tetraazidoaren) eta diaminaren polikondentsazioa, proportzio molarra erlazio ekimolarrera iristen den bitartean, hutsean tratamendu termikoak pisu molekular baxuko solidoaren prepolimeroaren pisu molekularra asko handitu dezake, horrela prozesatzea eta hautsaren eraketa hobetuz.Etorri eroso.
5. Erraza da katearen amaieran edo katean talde erreaktiboak sartzea oligomero aktiboak eratzeko, eta horrela poliimida termoegonkorra lortuz.
6. Poliimidan dagoen karboxilo-taldea esterifikazioa edo gatz-eraketa egiteko erabiltzea, eta talde fotosentikorrak edo kate luzeko alkil-taldeak sartzea polimero anfifiloak lortzeko, fotorresistentak lortzeko edo LB filmak prestatzeko erabil daitezkeenak.
7. Poliimida sintetizatzeko prozesu orokorrak ez du gatz inorganikorik sortzen, eta hori bereziki onuragarria da material isolatzaileak prestatzeko.
8. Monomero gisa dianhidridoa eta diamina erraz sublimatzen dira huts handian, beraz erraza da eratzenpoliimidafilma piezak, batez ere gainazal irregularrak dituzten gailuetan, lurrun-deposizioaren bidez.
Argitalpenaren ordua: 2023-06-06