Polimida, bahan polimer serba guna, telah membangkitkan minat banyak lembaga penelitian di China, dan beberapa perusahaan juga mulai memproduksi – bahan polimida kami sendiri.
I. Tinjauan
Sebagai bahan teknik khusus, polimida telah banyak digunakan dalam penerbangan, dirgantara, mikroelektronika, nanometer, kristal cair, membran pemisahan, laser, dan bidang lainnya.Baru-baru ini, negara-negara membuat daftar penelitian, pengembangan, dan pemanfaatanpolimidasebagai salah satu plastik rekayasa paling menjanjikan di abad ke-21.Polimida, karena karakteristiknya yang luar biasa dalam kinerja dan sintesis, apakah digunakan sebagai bahan struktural atau sebagai bahan fungsional, prospek aplikasinya yang sangat besar telah diakui sepenuhnya, dan dikenal sebagai "pakar pemecahan masalah" (protion solver ), dan percaya bahwa “tanpa polimida, tidak akan ada teknologi mikroelektronika saat ini”.
Kedua, kinerja polimida
1. Menurut analisis termogravimetri dari polimida aromatik penuh, suhu penguraiannya umumnya sekitar 500°C.Polimida yang disintesis dari bifenil dianhidrida dan p-fenilendiamin memiliki suhu dekomposisi termal 600°C dan merupakan salah satu polimer yang paling stabil secara termal sejauh ini.
2. Polimida dapat menahan suhu yang sangat rendah, seperti helium cair pada suhu -269°C, tidak akan rapuh.
3. Polimidamemiliki sifat mekanik yang sangat baik.Kekuatan tarik plastik yang tidak terisi di atas 100Mpa, film (Kapton) polimida homofenilena di atas 170Mpa, dan polimida tipe bifenil (UpilexS) hingga 400Mpa.Sebagai plastik rekayasa, jumlah film elastis biasanya 3-4Gpa, dan seratnya bisa mencapai 200Gpa.Menurut perhitungan teoretis, serat yang disintesis oleh phthalic anhydride dan p-phenylenediamine dapat mencapai 500Gpa, nomor dua setelah serat karbon.
4. Beberapa varietas polimida tidak larut dalam pelarut organik dan stabil terhadap asam encer.Varietas umum tidak tahan terhadap hidrolisis.Kelemahan yang tampaknya membuat polimida berbeda dari polimer kinerja tinggi lainnya.Karakteristiknya adalah bahan baku dianhidrida dan diamina dapat diperoleh kembali dengan hidrolisis basa.Misalnya, untuk film Kapton, tingkat pemulihannya bisa mencapai 80%-90%.Mengubah struktur juga bisa mendapatkan varietas yang cukup tahan hidrolisis, seperti tahan 120 ° C, 500 jam perebusan.
5. Koefisien ekspansi termal polimida adalah 2 × 10-5－3 × 10-5 ℃, polimida termoplastik Guangcheng adalah 3 × 10-5 ℃, tipe bifenil dapat mencapai 10-6 ℃, varietas individu dapat mencapai 10- 7°C.
6. Polimida memiliki ketahanan radiasi yang tinggi, dan filmnya memiliki tingkat retensi kekuatan 90% setelah iradiasi elektron cepat 5×109rad.
7. Polimidamemiliki sifat dielektrik yang baik, dengan konstanta dielektrik sekitar 3,4.Dengan memperkenalkan nanometer fluor atau pendispersi udara dalam polimida, konstanta dielektrik dapat dikurangi menjadi sekitar 2,5.Kerugian dielektrik 10-3, kekuatan dielektrik 100-300KV/mm, polimida termoplastik Guangcheng 300KV/mm, resistansi volume 1017Ω/cm.Properti ini tetap pada level tinggi pada rentang suhu dan rentang frekuensi yang luas.
8. Polimida adalah polimer pemadam diri dengan tingkat asap rendah.
9. Polimida memiliki pelepasan gas yang sangat sedikit di bawah vakum yang sangat tinggi.
10. Polimida tidak beracun, dapat digunakan untuk membuat peralatan makan dan peralatan medis, serta tahan terhadap ribuan disinfeksi.Beberapa polimida juga memiliki biokompatibilitas yang baik, misalnya non-hemolitik dalam uji kompatibilitas darah dan tidak beracun dalam uji sitotoksisitas in vitro.
3. Berbagai cara sintesis:
Ada banyak jenis dan bentuk polimida, dan banyak cara untuk mensintesisnya, sehingga dapat dipilih sesuai dengan berbagai keperluan aplikasi.Fleksibilitas dalam sintesis semacam ini juga sulit dimiliki oleh polimer lain.
1. Polimidaterutama disintesis dari anhidrida dibasa dan diamina.Kedua monomer ini digabungkan dengan banyak polimer heterosiklik lainnya, seperti polibenzimidazol, polibenzimidazol, polibenzotiazol, polikuinon Dibandingkan dengan monomer seperti fenolin dan polikinolin, sumber bahan bakunya luas, dan sintesisnya juga relatif mudah.Ada banyak jenis dianhidrida dan diamina, dan polimida dengan sifat yang berbeda dapat diperoleh dengan kombinasi yang berbeda.
2. Polimida dapat dipolimisasi pada suhu rendah dengan dianhidrida dan diamina dalam pelarut polar, seperti DMF, DMAC, NMP atau pelarut campuran THE/metanol, untuk memperoleh asam poliamat yang dapat larut, setelah pembentukan film atau pemintalan Pemanasan hingga sekitar 300°C selama dehidrasi dan siklisasi menjadi polimida;anhidrida asetat dan katalis amina tersier juga dapat ditambahkan ke asam poliamik untuk dehidrasi kimia dan siklisasi untuk mendapatkan larutan dan bubuk polimida.Diamina dan dianhidrida juga dapat dipanaskan dan dipolikondensasi dalam pelarut dengan titik didih tinggi, seperti pelarut fenolik, untuk memperoleh polimida dalam satu langkah.Selain itu, polimida juga dapat diperoleh dari reaksi ester asam dibasa dan diamina;itu juga dapat diubah dari asam poliamat menjadi poliisoimida terlebih dahulu, dan kemudian menjadi polimida.Semua metode ini membawa kemudahan untuk diproses.Yang pertama disebut metode PMR, yang dapat memperoleh viskositas rendah, larutan padat tinggi, dan memiliki jendela dengan viskositas leleh rendah selama pemrosesan, yang sangat cocok untuk pembuatan material komposit;yang terakhir meningkat Untuk meningkatkan kelarutan, tidak ada senyawa molekul rendah yang dilepaskan selama proses konversi.
3. Selama kemurnian dianhydride (atau tetraacid) dan diamina memenuhi syarat, tidak peduli metode polikondensasi apa yang digunakan, mudah untuk mendapatkan berat molekul yang cukup tinggi, dan berat molekul dapat dengan mudah disesuaikan dengan menambahkan unit anhidrida atau satuan amina.
4. Polikondensasi dianhidrida (atau tetraacid) dan diamina, selama rasio molar mencapai rasio molar yang sama, perlakuan panas dalam ruang hampa dapat sangat meningkatkan berat molekul prapolimer padat dengan berat molekul rendah, sehingga meningkatkan pemrosesan dan pembentukan bubuk.Datang dengan nyaman.
5. Mudah untuk memasukkan gugus reaktif pada ujung rantai atau rantai untuk membentuk oligomer aktif, sehingga diperoleh polimida termoset.
6. Memanfaatkan gugus karboksil dalam polimida untuk melakukan esterifikasi atau pembentukan garam, dan memperkenalkan gugus fotosensitif atau gugus alkil rantai panjang untuk mendapatkan polimer amfifilik, yang dapat digunakan untuk mendapatkan fotoresis atau digunakan dalam pembuatan film LB.
7. Proses sintesis polimida secara umum tidak menghasilkan garam anorganik, yang sangat bermanfaat untuk pembuatan bahan isolasi.
8. Dianhydride dan diamine sebagai monomer mudah disublimasikan pada kondisi vakum tinggi, sehingga mudah dibentukpolimidafilm pada benda kerja, terutama perangkat dengan permukaan tidak rata, dengan pengendapan uap.
Waktu posting: Feb-06-2023