Aukštos kokybės medžiaga - poliimidas (1)

Polimidas, apvaliau polimerų medžiagose, sukėlė daugelio Kinijos tyrimų institutų susidomėjimą, o kai kurios įmonės taip pat pradėjo gaminti - mūsų pačių poliimido medžiagą.
I. Apžvalga
Kaip speciali inžinerinė medžiaga, poliimidas buvo plačiai naudojamas aviacijoje, kosmoso, mikroelektronikoje, nanometru, skystųjų kristalų, atskyrimo membranoje, lazeriu ir kitais laukais. Neseniai šalys išvardija tyrimus, plėtrą ir panaudojimąpoliimidasKaip vienas perspektyviausių inžinerinių plastikų XXI amžiuje. Poliimidas dėl savo išskirtinių savybių ir sintezės savybių, nesvarbu, ar jis naudojamas kaip struktūrinė medžiaga, ar kaip funkcinė medžiaga, didžiulės taikymo perspektyvos buvo visiškai pripažintos ir yra žinomos kaip „problema, išsprendžianti ekspertą“ (Protion Solver) ir mano, kad „be poliimido, šiandien nebus mikroelektronikos technologijos“.

Antra, poliimido atlikimas
1. Remiantis visiškai aromatinio poliimido termogravimetrine analize, jo skilimo temperatūra paprastai yra apie 500 ° C. Poliimidas, susintetintas iš bifenilo dianhidrido ir p - fenilendiamino, šiluminio skilimo temperatūra yra 600 ° C ir yra vienas iš termiškai stabilių polimerų iki šiol.
2. Poliimidas gali atlaikyti ypač žemą temperatūrą, pavyzdžiui, skysto helio esant - 269 ° C, jis nebus trapus.
3.Poliimidasturi puikias mechanines savybes. Neužpildytų plastikų tempimo stiprumas yra didesnis nei 100MPa, homofenileno poliimido plėvelė (Kapton) yra didesnė nei 170MPa, o bifenilo tipo poliimidas (Upilexs) iki 400MPa. Kaip inžinerinis plastikas, elastinės plėvelės kiekis paprastai yra 3 - 4GPA, o pluoštas gali pasiekti 200GPA. Remiantis teoriniais skaičiavimais, pluošto, sintezuoto ftališku anhidridu ir p - fenilendiaminu, gali pasiekti 500GPA, antrą - tik su anglies pluoštu.
4. Kai kurios poliimido veislės netirpsta organiniuose tirpikliuose ir stabilios, kad praskiestų rūgščių. Bendrosios veislės nėra atsparios hidrolizei. Atrodo, kad dėl trūkumo poliimidas skiriasi nuo kitų aukštų - našumo polimerų. Būdinga tai, kad žaliavos dianhidridą ir diaminą gali atgauti šarminės hidrolizės metu. Pavyzdžiui, „Kapton Film“ atkūrimo procentas gali pasiekti 80%- 90%. Keičiant struktūrą, taip pat gali būti gana hidrolizė - atsparios veislės, tokios kaip atlaikymas 120 ° C, 500 valandų virimo.
5. Poliimido šiluminio išsiplėtimo koeficientas yra 2 × 10 - 5－3 × 10 - 5 ℃, Guangchengo termoplastinis poliimidas yra 3 × 10 - 5 ℃, bifenilo tipas gali pasiekti 10 - 6 ℃, atskiros veislės gali būti iki 10 - 7 ° C.
6. Poliimido atsparumas radiacijai yra didelis, o jo plėvelės stiprumo sulaikymo greitis yra 90% po 5 × 109Rad greito elektronų švitinimo.
7.Poliimidasturi geras dielektrines savybes, kurių dielektrinė konstanta yra apie 3,4. Įvedant fluoriną arba skleidžiant oro nanometrus poliimide, dielektrinę konstantą galima sumažinti iki maždaug 2,5. Dielektrinis nuostolis yra 10 - 3, dielektrinis stipris yra 100 - 300 kV/mm, Guangcheng termoplastinis poliimidas yra 300 kV/mm, tūrio atsparumas yra 1017Ω/cm. Šios savybės išlieka aukšto lygio plačiame temperatūros diapazone ir dažnių diapazone.
8. Poliimidas yra savęs gesinimo polimeras, kurio dūmai yra mažos.
9. Poliimidas yra labai mažai išeinantis į ypač didelį vakuumą.
10. Poliimidas yra ne - toksiškas, gali būti naudojamas stalo indams ir medicininiams prietaisams gaminti ir gali atlaikyti tūkstančius dezinfekcijų. Kai kurie poliimidai taip pat turi gerą biologinį suderinamumą, pavyzdžiui, jie nėra hemoliziniai kraujo suderinamumo teste ir ne - toksiškos citotoksiškumo teste in vitro.

3. Keli sintezės būdai:
Yra daugybė poliimidų rūšių ir formų, todėl yra daugybė būdų, kaip jį sintetinti, todėl jį galima pasirinkti pagal įvairius taikymo tikslus. Tokį sintezės lankstumą taip pat sunku turėti kitiems polimerams.

1.Poliimidasdaugiausia sintetinamas iš dibazinių anhidridų ir diaminų. Šie du monomerai derinami su daugeliu kitų heterociklinių polimerų, tokių kaip polibenzimidazolas, polibenzimidazolas, polibenzotiazolas, polikvinonas, palyginti su monomerais, tokiais kaip fenolinas ir poliquinolinas, žaliavų šaltinis yra platus, o sintezė taip pat yra gana lengva. Dianhidridų ir diaminų rūšių yra daugybė, o poliimidus, turinčius skirtingas savybes, galima gauti skirtingais deriniais.
2. Poliimidas gali būti polikondensuotas žemoje temperatūroje dianhidride ir diamine poliniame tirpiklyje, pavyzdžiui, DMF, DMAC, NMP arba METANOL MIŠKINIS tirpiklyje, kad būtų galima tirpioje poliamo rūgštyje gauti, po plėvelės susidarymo arba besisukančio šildymo iki maždaug 300 ° C temperatūrai ir ciklizavimui į poliamidą; Acto anhidrido ir tretinių aminų katalizatoriai taip pat gali būti pridedami prie poliaminės rūgšties cheminei dehidratacijai ir ciklizacijai, norint gauti poliimido tirpalą ir miltelius. Diaminas ir dianhidridas taip pat gali būti kaitinamas ir policondensuotas aukšto virimo temperatūros tirpiklyje, pavyzdžiui, fenolio tirpiklyje, kad būtų galima gauti poliimidą per vieną žingsnį. Be to, poliimidą taip pat galima gauti po dibazinės rūgšties esterio ir diamino reakcijos; Pirmiausia jis taip pat gali būti paverčiamas iš poliamino rūgšties į poliizoimidą, o paskui į poliimidą. Visi šie metodai teikia patogumą apdorojimui. Pirmasis vadinamas PMR metodu, kuris gali gauti mažą klampumą, aukštą kietą tirpalą, o apdorojimo metu turi langą su mažu lydymosi klampumu, kuris ypač tinka kompozicinių medžiagų gamybai; Pastarasis padidėja siekiant pagerinti tirpumą, konversijos metu nėra išsiskiriančių žemų molekulinių junginių.
3. Kol Dianhidrido (arba tetraacido) ir diamino grynumas yra kvalifikuotas, nesvarbu, koks policondensacijos metodas yra naudojamas, nesunku gauti pakankamai didelę molekulinę masę, o molekulinę masę galima lengvai sureguliuoti pridedant vienetinį anhidridą arba vienetinį aminą.
4. Dianhidrido (arba tetraaacido) ir diamino polikondensacija, kol molinis santykis pasiekia lygiavertį santykį, terminis gydymas vakuume gali žymiai padidinti kieto mažo molekulinės svorio prepolimero molekulinę masę, taip pagerinant apdorojimą ir miltelių formavimą. Ateikite patogiai.
5. Nesunku įvesti reaktyvias grupes grandinės gale ar grandinėje, kad būtų suformuoti aktyvūs oligomerai, taip gaunant termoreametrinį poliimidą.
6. Naudokite karboksilo grupę poliimide, kad atliktumėte esterifikaciją ar druskos formavimąsi, ir įveskite fotoselinias grupes arba ilgas - grandinės alkilo grupes, kad gautumėte amfifilinius polimerus, kurie gali būti naudojami fotoresistams gauti arba būti naudojami ruošiant LB plėveles.
7. Bendras poliimido sintezavimo procesas nesukelia neorganinių druskų, o tai ypač naudinga ruošiant izoliacines medžiagas.
8. Dianhidridą ir diaminą kaip monomerus lengva sublimuoti esant dideliam vakuumui, todėl jį lengva susidarytipoliimidasFilmas ant ruošinių, ypač įtaisų su nelygiais paviršiais, nusėdant garais.