Ang Polyimide, ang all-rounder sa polymer nga mga materyales, nakapukaw sa interes sa daghang mga research institute sa China, ug pipila ka mga negosyo nagsugod na usab sa pagprodyus – ang atong kaugalingong polyimide nga materyal.
I. Overview
Ingon usa ka espesyal nga materyal sa engineering, ang polyimide kaylap nga gigamit sa aviation, aerospace, microelectronics, nanometer, likido nga kristal, separation membrane, laser ug uban pang natad.Bag-ohay lang, ang mga nasud naglista sa panukiduki, pagpalambo ug paggamit sapolyimideisip usa sa labing gisaad nga mga plastik sa engineering sa ika-21 nga siglo.Ang polyimide, tungod sa talagsaon nga mga kinaiya niini sa performance ug synthesis, bisan kini gigamit ingon nga usa ka structural nga materyal o ingon nga usa ka functional nga materyal, ang dako nga mga prospect sa aplikasyon hingpit nga giila, ug kini nailhan nga usa ka "problem-solving expert" (protion solver ), ug nagtuo nga "kon walay polyimide, walay microelectronics nga teknolohiya karon".
Ikaduha, ang paghimo sa polyimide
1. Sumala sa thermogravimetric analysis sa bug-os nga humot nga polyimide, ang temperatura sa pagkadunot niini kasagaran mga 500 ° C.Ang polyimide nga gi-synthesize gikan sa biphenyl dianhydride ug p-phenylenediamine adunay thermal decomposition nga temperatura nga 600°C ug usa sa labing thermally stable nga polymers hangtod karon.
2. Ang polyimide makasugakod sa hilabihan ka ubos nga temperatura, sama sa liquid helium sa -269 °C, dili kini brittle.
3. Polyimideadunay maayo kaayo nga mekanikal nga mga kabtangan.Ang tensile nga kusog sa wala mapuno nga mga plastik labaw sa 100Mpa, ang pelikula (Kapton) sa homophenylene polyimide labaw sa 170Mpa, ug biphenyl type polyimide (UpilexS) hangtod sa 400Mpa.Ingon nga usa ka plastik nga engineering, ang kantidad sa pagkamaunat-unat nga pelikula kasagaran 3-4Gpa, ug ang fiber mahimong moabot sa 200Gpa.Sumala sa teoretikal nga mga kalkulasyon, ang fiber nga gi-synthesize sa phthalic anhydride ug p-phenylenediamine mahimong moabot sa 500Gpa, ikaduha lamang sa carbon fiber.
4. Ang ubang mga klase sa polyimide dili matunaw sa mga organikong solvent ug lig-on aron matunaw ang mga asido.Kasagaran nga mga lahi dili makasugakod sa hydrolysis.Kining daw kakulian naghimo sa polyimide nga lahi sa uban nga high-performance polymers.Ang kinaiya mao nga ang hilaw nga materyal nga dianhydride ug diamine mahimong makuha pinaagi sa alkaline hydrolysis.Pananglitan, alang sa Kapton film, ang recovery rate mahimong moabot sa 80% -90%.Ang pagbag-o sa istruktura mahimo usab nga makakuha og medyo hydrolysis-resistant nga mga lahi, sama sa pag-agwanta sa 120 ° C, 500 ka oras nga pagpabukal.
5. Ang thermal expansion coefficient sa polyimide mao ang 2 × 10-5－3 × 10-5 ℃, Guangcheng thermoplastic polyimide mao ang 3 × 10-5 ℃, biphenyl type mahimong moabot sa 10-6 ℃, indibidwal nga mga matang mahimong sa 10- 7°C.
6. Ang polyimide adunay taas nga radiation resistance, ug ang pelikula niini adunay kusog nga retention rate nga 90% human sa 5 × 109rad nga paspas nga electron irradiation.
7. Polyimideadunay maayo nga dielectric nga mga kabtangan, nga adunay usa ka dielectric nga kanunay nga mga 3.4.Pinaagi sa pagpaila sa fluorine o pagsabwag sa mga nanometer sa hangin sa polyimide, ang dielectric nga makanunayon mahimong mapakunhod ngadto sa mga 2.5.Dielectric pagkawala mao ang 10-3, dielectric kusog mao ang 100-300KV/mm, Guangcheng thermoplastic polyimide mao ang 300KV/mm, gidaghanon pagsukol mao ang 1017Ω/cm.Kini nga mga kabtangan nagpabilin sa taas nga lebel sa usa ka halapad nga range sa temperatura ug frequency range.
8. Ang polyimide usa ka polymer nga nagpalong sa kaugalingon nga adunay gamay nga rate sa aso.
9. Ang polyimide adunay gamay kaayo nga outgassing ubos sa hilabihan ka taas nga vacuum.
10. Ang polyimide dili makahilo, mahimong gamiton sa paghimo sa mga gamit sa lamesa ug medikal nga mga gamit, ug makasugakod sa liboan ka mga disinfection.Ang ubang mga polyimides adunay maayo usab nga biocompatibility, pananglitan, kini dili hemolytic sa pagsulay sa pagkaangay sa dugo ug dili makahilo sa in vitro cytotoxicity test.
3. Daghang paagi sa synthesis:
Adunay daghang mga matang ug porma sa polyimide, ug adunay daghang mga paagi sa pag-synthesize niini, aron kini mapili sumala sa lainlaing mga katuyoan sa aplikasyon.Kini nga matang sa pagka-flexible sa synthesis lisud usab nga maangkon sa ubang mga polimer.
1. Polyimidekasagarang gi-synthesize gikan sa dibasic anhydride ug diamines.Kining duha ka mga monomer gihiusa uban sa daghang uban pang mga heterocyclic polymers, sama sa polybenzimidazole, polybenzimidazole, polybenzothiazole, polyquinone Kon itandi sa mga monomer sama sa phenoline ug polyquinoline, ang tinubdan sa hilaw nga materyales kay lapad, ug ang synthesis sayon ra usab.Adunay daghang mga klase sa dianhydride ug diamine, ug ang polyimides nga adunay lainlaing mga kabtangan mahimong makuha pinaagi sa lainlaing mga kombinasyon.
2. Ang polyimide mahimong polycondensed sa ubos nga temperatura pinaagi sa dianhydride ug diamine sa usa ka polar solvent, sama sa DMF, DMAC, NMP o THE/methanol mixed solvent, aron makakuha og soluble polyamic acid, human sa pagporma sa pelikula o pag-spinning Pag-init sa mga 300 ° C alang sa dehydration ug cyclization ngadto sa polyimide;Ang acetic anhydride ug tertiary amine catalysts mahimo usab nga idugang sa polyamic acid alang sa kemikal nga dehydration ug cyclization aron makakuha og polyimide solution ug powder.Ang diamine ug dianhydride mahimo usab nga init ug polycondensed sa taas nga boiling point solvent, sama sa phenolic solvent, aron makakuha og polyimide sa usa ka lakang.Dugang pa, ang polyimide mahimo usab nga makuha gikan sa reaksyon sa dibasic acid ester ug diamine;mahimo usab kini nga makombertir gikan sa polyamic acid ngadto sa polyisoimide una, ug dayon sa polyimide.Kining tanan nga mga pamaagi nagdala og kasayon sa pagproseso.Ang kanhi gitawag nga PMR nga pamaagi, nga makakuha og ubos nga viscosity, taas nga solid nga solusyon, ug adunay usa ka bintana nga adunay ubos nga pagtunaw sa viscosity sa panahon sa pagproseso, nga ilabi na nga angay alang sa paghimo sa composite nga mga materyales;ang ulahi nga pagtaas Aron sa pagpalambo sa solubility, walay ubos-molecular compounds gipagawas sa panahon sa proseso sa pagkakabig.
3. Basta kuwalipikado ang kaputli sa dianhydride (o tetraacid) ug diamine, bisan unsa nga pamaagi sa polycondensation ang gigamit, dali nga makakuha og igo nga taas nga gibug-aton sa molekula, ug ang gibug-aton sa molekula dali nga ma-adjust pinaagi sa pagdugang sa unit anhydride o yunit amine.
4. Ang polycondensation sa dianhydride (o tetraacid) ug diamine, basta ang molar ratio moabot sa equimolar ratio, ang heat treatment sa vacuum makadugang pag-ayo sa molekular nga gibug-aton sa solid low molecular weight prepolymer, sa ingon makapauswag sa pagproseso ug powder forming.Dali nga dali.
5. Sayon ang pagpaila sa mga reaktibo nga grupo sa tumoy sa kadena o kadena aron maporma ang mga aktibo nga oligomer, sa ingon nakakuha og thermosetting polyimide.
6. Gamita ang carboxyl group sa polyimide sa paghimo sa esterification o salt formation, ug pagpaila sa mga photosensitive nga grupo o long-chain nga mga grupo sa alkyl aron makakuha og amphiphilic polymers, nga magamit sa pagkuha sa mga photoresist o gamiton sa pag-andam sa LB films.
7. Ang kinatibuk-ang proseso sa pag-synthesize sa polyimide dili makahimo og dili organikong mga asin, nga labi ka mapuslanon alang sa pag-andam sa mga insulating nga materyales.
8. Ang dianhydride ug diamine ingon nga mga monomer dali nga ma-sublimate sa ilawom sa taas nga vacuum, mao nga dali kini mapormapolyimidepelikula sa workpieces, ilabi na sa mga himan uban sa dili patas ibabaw, pinaagi sa alisngaw deposition.
Oras sa pag-post: Peb-06-2023